Defina mancal, e diferencie os tipos radial e axial. Exemplifique.
50. Reações de apoio. Observe as afirmações:
  • Uma força é desenvolvida por um apoio que limite a translação de seu membro conectado.
  • Um momento de binário é desenvolvido quando a rotação do membro conectado é impedida.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos o que é um mancal, diferenciarmos os tipos radial e axial e darmos exemplos, além de analisarmos duas afirmações sobre reações de apoio:
  • Que forças aparecem quando a translação é impedida;
  • Que momentos (binários) aparecem quando a rotação é impedida.
    O assunto é mecânica de máquinas, mais especificamente vínculos e reações em apoios rotativos.

Passo 2

Um mancal é um tipo de apoio que sustenta um eixo ou componente rotativo, mantendo-o em posição e limitando deslocamentos, ao mesmo tempo em que reduz atrito entre as superfícies em movimento. Em geral ele transfere as cargas do eixo para a estrutura fixa, permitindo a rotação controlada.

Passo 3

No mancal radial a principal função é suportar cargas que atuam perpendicularmente ao eixo (na direção radial).
– Exemplo 1: rolamento de esferas de uso geral, instalado entre eixo e carcaça, que carrega a força F_r aplicada lateralmente ao eixo.
– Exemplo 2: bucha de bronze em que o eixo gira, mas recebe carga de peso vertical, típica em rolamentos de motores de baixa velocidade.

Passo 4

No mancal axial (ou de empuxo) o foco é suportar cargas que atuam na direção do eixo, isto é, forças de empurrão ou tração ao longo do mesmo.
– Exemplo 1: rolamento de esferas axial de face dupla, usado em máquinas-ferramenta para absorver esforços de empuxo.
– Exemplo 2: mancal de deslizamento em que um anel plano suporta a carga axial de um fuso de elevação.

Passo 5

As reações de apoio resultam dos vínculos que limitam graus de liberdade:
  • Quando um apoio impede translação, aparece uma força de reação oposta à direção do deslocamento proibido, confirmando a primeira afirmação.
  • Quando um apoio impede rotação, gera-se um momento de reação (binário) que equilibra o torque aplicado, confirmando a segunda afirmação.

Resposta

Um mancal é um apoio que permite a rotação de um eixo, sustentando-o e transferindo cargas para a estrutura. Mancais radiais suportam cargas perpendiculares ao eixo (por exemplo, rolamentos de esferas radiais), enquanto mancais axiais suportam cargas ao longo do eixo (por exemplo, rolamentos de empuxo). Quanto às reações de apoio:
– Se a translação é impedida, surge uma força de reação.
– Se a rotação é impedida, surge um momento de reação (binário).

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