RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS CONTROLE DE QUALIDADE INDUSTRIAL Aula 06 CISALHAMENTO

Transcrição

1 CONTROLE DE QUALIDADE INDUSTRIAL

2 Cálculo de solda de filete Resistências de cálculo a solicitação de cálculo é igual à resultante vetorial de todas as forças de cálculo na junta que produzam tensões normais ou de cisalhamento na superfície de contato das partes ligadas

3

4

5 1) Duas chapas de aço de 100 mm de largura e 12 mm de espessura, são soldadas de topo, como se mostra na figura abaixo. A tensão de tração admissível para o aço empregado é de 89 MPa. Determinar a máxima carga P que esta junta soldada suporta.

6 2) Duas chapas são soldadas por intermédio de cordões laterais de solda, como mostra a figura acima. As chapas tem ½ de espessura e o comprimento dos cordões é de 7. A espessura do cordão de solda é de ½. A tensão de cisalhamento admissível para o aço carbono empregado é de 77 MPa. Determinar a máxima carga P que esta junta soldada suporta.

7 Tensão de Cisalhamento: A solicitação de cisalhamento ocorre quando uma peça é submetida a ação de duas forças opostas (tangenciais), que tendem a separá-la em duas partes, através do deslizamento das seções adjacentes à área de corte. A condição de cisalhamento ideal ocorre quando as forças cortantes atuam no mesmo plano de ação, como no exemplo ilustrado na fig (prensa).

8 Tensão de Cisalhamento: Na figura (rebites), as forças F exercidas sobre o rebite, não atuam exatamente sobre o mesmo plano de ação, e portanto, produzindo, além do corte, amassamento e flexão.

9 Tensão de Cisalhamento: Nas juntas rebitadas, além do diâmetro do rebite, temos que determinar uma distância b mínima entre o centro do rebites e a extremidade da chapa, para que os esforços de cisalhantes sejam suportados. Desta forma deve ser satisfeita a condição de que a resistência oferecida pelas duas áreas cisalhadas deve ser no mínimo igual a área de seção transversal do rebite. Como o esforço cortante sobre a chapa é o mesmo sobre o rebite, temos:

10 Aplicação: Determinar o diâmetro de um rebite de aço SAE 1015 que deve suportar com segurança, ao cisalhamento, uma força cortante pura de N (carga intermitente). SOLUÇÃO: Ơ S = Tensão admissível ao cisalhamento em MPa = N/mm 2 ; P = Força ou carga, N, que age perpendicularmente ao eixo da peça; S = Seção resistente ao cisalhamento, em mm 2.

11 F = Sg = K = coeficiente de segurança P = N

12 Utilizando a figura do exercício anterior determine a força (alternada) que pode ser aplicada às peças unidas por meio de um rebite de aço SAE 1015 de 10mm de diâmetro.

13 No sistema de articulação representado, determinar o diâmetro do pino de aço SAE 1040 que deve suportar, com segurança e ao cisalhamento puro, uma força de 10000N, sujeito a variação brusca. Observação: Pela figura observa-se que o pino tem duas seções resistentes. Assim sendo cada seção recebe apenas a metade da carga total.

14

15 Utilizando a figura do exercício anterior determinar a força que pode ser aplicada, com segurança, através do pino de aço SAE 1020, de 20mm de diâmetro, admitindo-se tipo de carga estática.

16 Um eixo que tem 30mm de diâmetro, pretende-se fixar uma polia por meio de um pino, conforme a figura ao lado. Considerando que o momento de torção (torque) no eixo é de 150N.mm. Determinar o diâmetro do pino (d p ), de aço SAE Admite-se tipo de carga de variação brusca. SOLUÇÃO: P = Força que age em cada seção resistente;

17

18 Dimensionamento

19

20 Tensão de Esmagamento:

21

22

23

24

25 Tensão de Cisalhamento:

26

27