Dimensione o mancal
por deslizamento hidrodinâmico. Neste mancal será utilizado óleo lubrificante SAE 40 a
(calcule largura e folga radial). Dimensione também a vazão da bomba de óleo utilizada neste mancal.
Passo 1
Resumo do Enunciado e Conteúdo da Matéria
E aí! Vamos dimensionar um mancal por deslizamento hidrodinâmico. Isso envolve calcular duas partes principais: a largura do mancal e a folga radial, usando óleo lubrificante SAE 40 a 60°C. Além disso, vamos determinar a vazão da bomba de óleo que será utilizada nesse mancal. Para isso, vamos precisar entender um pouco de lubrificação hidrodinâmica, que é essencial para garantir que o mancal funcione sem atrito excessivo e com boa durabilidade.
Passo 2
Determinar a Viscosidade do Óleo Lubrificante
Primeiro, precisamos saber a viscosidade dinâmica (
) do óleo SAE 40 a 60°C. A viscosidade é uma medida de quão espesso ou fluido é o óleo, e ela afeta diretamente a formação da película lubrificante no mancal. Essa informação geralmente é obtida em tabelas específicas do óleo utilizado.
Passo 3
Calcular a Folga Radial (
)
A folga radial é a diferença entre o diâmetro do mancal e o diâmetro do eixo, dividida por dois. Ela é crucial para garantir que haja espaço suficiente para a película de óleo se formar. A fórmula básica para calcular a folga radial em um mancal hidrodinâmico é:
Onde:
-
é a viscosidade do óleo, -
é a velocidade tangencial do eixo, -
é a pressão aplicada no mancal.
Explicação: Essa equação vem da teoria da filmografia hidrodinâmica, onde a folga radial depende da viscosidade do óleo, da velocidade do movimento e da carga aplicada.
Passo 4
Calcular a Largura do Mancal (
)
A largura do mancal é importante para distribuir a carga aplicada e manter a estabilidade da película de óleo. A fórmula para determinar a largura é:
Onde:
-
é a carga total suportada pelo mancal, -
é a pressão de contorno, que pode ser calculada por:
Explicação: A largura precisa ser suficiente para suportar a carga sem que a pressão exceda o que a película de óleo pode aguentar, evitando assim o contato direto entre as superfícies.
Passo 5
Dimensionar a Vazão da Bomba de Óleo (
)
Para manter a película de óleo adequada, precisamos garantir que uma quantidade suficiente de óleo seja fornecida continuamente. A vazão da bomba pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a largura do mancal, -
é a folga radial, -
é a velocidade tangencial do eixo.
Explicação: Essa equação assegura que o fluxo de óleo é suficiente para preencher a folga radial e manter a película lubrificante durante o funcionamento do mancal.
Resposta
Seguindo esses passos e utilizando os valores específicos de viscosidade, carga, velocidade e dimensões fornecidos no exercício, você conseguirá calcular a largura do mancal, a folga radial necessária e a vazão da bomba de óleo adequada para o mancal por deslizamento hidrodinâmico.
Exercícios relacionados
O mancal B poderá ser utilizado mancais de deslizamento de lubrificação limítrofe? Caso a resposta seja negativa, quais o motivo? Caso a resposta seja positiva, qual o tipo de material da bucha e qual a folga necessária?
Um campo de escoamento bidimensional para um líquido pode ser descrito por
, onde
e
estāo em metros. Determine a magnitude da velocidade de uma partícula localizada em (
) e sua direçâo medida em sentido anti-horário a partir do eixo
.
Um mancal de deslizamento completo possui diâmetro do eixo de 25 mm , com tolerância unilateral de
. A bucha possui diâmetro de
com tolerância unilateral de
. A razão l/d é unitária. A carga é de 1110 N e o munhão gira a 1100 rpm . Se a viscosidade média é de 0,05512 Pa.s, encontre a espessura mínima de película, a perda de potência, e o fluxo lateral para a montagem de folga mínima.
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Um elevador veicular deverá ter um curso total de 2,5m e deverá levar 2 min para enguer a carga. O peso máximo do veículo é de 1ton. Utilize o fator de segurança 3
para dimensionar o fuso trapezoidal para esta aplicação. Calcule tambem o torque e a potencia necessária.
Um elevador veicular deverá ter um curso total de 2,5m e deverá levar 2 min para enguer a carga. O peso máximo do veículo é de 1ton. Utilize o fator de segurança 3
para dimensionar o fuso trapezoidal para esta aplicação. Calcule tambem o torque e a potencia necessária.