Um mancal de lubrificação forçada possui um diâmetro de eixo de 50 mm com uma tolerância unilateral de -0,05 mm. O diâmetro do orifício da bucha é de 50,084 mm com uma tolerância unilateral de 0,10 mm. O comprimento da bucha é de 55 mm . A largura do seu sulco anular central é de 5 mm sendo lubrificado com óleo SAE 30 a 55^circ C de temperatura e 200 kPa de pressão de suprimento. A velocidade do eixo é de 2880 rev / min enquanto carrega uma carga de 10 kN . O reservatório pode dissipar 300 watt por mancal, se necessário. Para folgas radiais mínimas, desenvolva uma avaliação de projeto utilizando os critérios de Trumpler.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício juntos! Você tem um mancal de lubrificação forçada com algumas medidas específicas e condições de operação. O objetivo é avaliar o projeto usando os critérios de Trumpler para garantir folgas radiais mínimas. Vamos precisar entender um pouco sobre mecânica dos mancais, propriedades do óleo lubrificante e como aplicar os critérios de Trumpler para calcular a folga adequada.

Passo 2

Primeiro, vamos listar todas as informações que temos:
  • Diâmetro do eixo: 50 mm com uma tolerância de -0,05 , mm. Isso significa que o diâmetro mínimo do eixo é 50 - 0,05 = 49,95 , mm.
  • Diâmetro do orifício da bucha: 50,084 mm com uma tolerância de +0,10 , mm. Então, o diâmetro máximo do orifício é 50,084 + 0,10 = 50,184 , mm.
  • Comprimento da bucha: 55 mm.
  • Largura do sulco anular central: 5 mm.
  • Óleo usado: SAE 30 a 55^circ C.
  • Pressão de suprimento: 200 kPa.
  • Velocidade do eixo: 2880 rotações por minuto (rpm).
  • Carga: 10 kN.
  • Capacidade de dissipação do reservatório: 300 W por mancal.
Vamos focar nas folgas radiais mínimas usando os critérios de Trumpler. Para isso, precisamos entender como calcular a folga baseada nas condições fornecidas.

Passo 3

Os critérios de Trumpler são usados para determinar a folga adequada em mancais lubrificados, garantindo que o óleo forme uma película lubrificante suficiente para reduzir o desgaste e o atrito. A folga radial mínima ( C = 8 mu Npi d^2 ) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Onde:
  • é a viscosidade do óleo.
  • é a velocidade do eixo em rotações por minuto (rpm).
  • é o diâmetro do orifício da bucha.
Vamos explicar cada termo:
  • Viscosidade ( ): Indica a resistência do óleo ao fluxo. Um óleo mais viscoso cria uma película mais espessa.
  • Velocidade do eixo ( ): Maior velocidade aumenta a necessidade de uma folga maior para manter a película de óleo.
  • Diâmetro da bucha ( ): Um diâmetro maior permite uma folha mais estável de óleo, podendo reduzir a folga necessária.

Passo 4

Primeiro, precisamos determinar a viscosidade do óleo SAE 30 a C = 8 times 0,29 times 2880pi times (50,184)^2 . A viscosidade do SAE 30 a essa temperatura é aproximadamente ou (centipoise).
Vamos agora substituir os valores na fórmula de Trumpler:

Passo 5

Vamos calcular o denominador primeiro:
pi times (50,184)^2 = 3,1416 times 2518,42 approx 7920,72 , mm^2
Agora, o numerador:
8 times 0,29 times 2880 = 8 times 0,29 = 2,32 2,32 times 2880 = 6681,6
Então,
C = 6681,67920,72 approx 0,844 , mm

Passo 6

Portanto, a folga radial mínima calculada usando os critérios de Trumpler é aproximadamente 0,844 mm.

Resposta

A folga radial mínima recomendada, de acordo com os critérios de Trumpler, é aproximadamente 0,844 mm.

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