Exercício 1.3 - Pretende-se elevar uma carga
utilizando-se um parafuso de potência de rosca quadrada com 30 mm de diâmetro, passo
coeficiente de atrito na rosca do parafuso vale 0,09 , enquanto o mancal de escora existente apresenta um diâmetro de referência de 35 mm e um coeficiente de atrito de 0,105 . Determine a potência (em CV) necessária para movimentação da referida carga numa velocidade linear de
.
Passo 1
O enunciado pede a potência necessária para elevar uma carga
com um parafuso de rosca quadrada de diâmetro externo
, passo
, coeficiente de atrito na rosca
e um mancal de atrito com diâmetro de referência
e coeficiente
. A velocidade linear de elevação é
. Vamos aplicar a teoria de parafusos-calço para determinar o torque e então a potência.
Passo 2
Calculamos o diâmetro médio da rosca, que para rosca quadrada se aproxima de
Passo 3
Determinamos o ângulo de hélice
da rosca a partir de
logo
, mas usaremos
direto nas fórmulas.
Passo 4
O torque para elevar a carga no parafuso, considerando atrito na rosca, é
Passo 5
O torque de atrito no mancal é dado por
Passo 6
O torque total no eixo do motor é
Passo 7
A rotação do parafuso necessária para
é
e a velocidade angular em rad/s é
Passo 8
A potência mecânica em watts é
Convertendo para cavalos‐vapor
:
Resposta
A potência necessária é aproximadamente
.