Torção Deformação por torção de um eixo circular
Torque: É um movimento que tende a torcer um elemento em torno do seu eixo tangencial -Quando o torque é aplicado os círculos e retas longitudinais originais do eixo tendem a distorcer. -Quando ocorre distorção ocorre uma deformação do material.
As faces anterior e posterior do elemento sofrerão um rotação:
O torque T não somente desenvolve uma distribuição linear da tensão de cisalhamento ao longo de cada linha radial no plano de área de seção transversal, como também uma distribuição de tensão de cisalhamento associada é desenvolvida ao longo de um plano axial
Convenção de sinais A direção e o sentido do torque aplicado é definido a partir da aplicação da regra da mão direita. Torque e ângulo serão positivos se a direção indicada pelo polegar for no sentido de afastar-se do eixo:
Eixo sujeito a diversos torques
O eixo maciço de 30 mm de diâmetro é usado para transmitir os torques aplicados às engrenagens. Determine a tensão de cisalhamento máxima absoluta no eixo.
Ângulo de torção
Exemplo: Determine a tensão de cisalhamento máxima e o ângulo de torçãodafiguraabaixo.sabe-sequee=200gpaeu=0,3.
Exercício 1 Determine a tensão de cisalhamento e o ângulo de torção no eixo 4 entre as engrenagens D e E, sabendo que o mesmo possuiumdiâmetrode20mmeg=28gpa.
Exercício 2 Um torque T = 50 N.m é aplicado a um membro de torção composta. O eixo1temumdiâmetrode32mmemódulodeelasticidade transversalg = 37 GPa. O segmento 2 é feito de um material cujo módulo de elasticidade transversal é G = 26 GPa. Determine o diâmetro mínimo do eixo 2 sabendo que o ângulo de torção em C em relação ao apoio A não deve exceder 3.
Exercício 3 Ao apertar um parafuso de roda para trocar um pneu um motorista aplica forças de 80 N nas extremidades dos braços de uma chave de roda. A chave é feita de aço com 78 = GPa. Cada braço da chave tem 200 mm de comprimento e uma seção transversal sólida de diâmetro d = 10 mm. Calcule a máxima tensão de cisalhamento no braço que está girando o parafuso.
Exercício 4 Determine a tensão de cisalhamento e o ângulo de torção no eixo3, entre as engrenagens C e D, sabendo que o mesmo possui um diâmetro de 14 mmeg=28gpa.
Torção em barras de seção transversal prismáticas a tensão ocorre ao longo da linha média da face mais larga, dada por: Onde a lado maior; b lado menor.
Os valores de c 1 ec 2 são tabelados com relação à a razão de, conforme a tabela 1. b
Exemplo 1 Determine o ângulo de torção e o valor do maior momento torçor que pode se aplicado a um tubo de alumínio de seção retangular (25 mm x 70 mm) e comprimento igual a 1 metro. Sabe-se que G = 28 GPa e τ adm = 120 Mpa.
Exercício 1 Determine o torque que pode ser aplicado sobre as barras, sabendoqueaτmáx=150mpa.paraessetorquedetermineo ângulodetorção,sabendoqueg=80gpa.
Elementos estaticamente indeterminados
Exemplo 1 Um eixo AB tem 250 mm de comprimento e 20 mm de diâmetro, tendo seção transversal circular. O eixo tem seção vazada, com diâmetro interno de 16 mm no trecho CB com comprimento de 125 mm. Determinar o momento torçor que se exerce no eixo devido a cada apoio quando um torquede120n.méaplicadonopontomédiodeab.
Exemplo 2 Um eixo vertical AD é engastado a uma base fixa D e fica submetido ao movimento torçor indicado. A posição CD do eixo é feito de aço, com módulo de elasticidade transversal G = 80 Mpa, calcular o ângulo de torçãonopontoa.