Mancais de altíssima precisão que permitem um movimento de balanço usam lâminas de faca ou pivôs. Quando balança, o mancal rola e faz um movimento de translação para o lado até uma distância que depende do raio de contato. Quanto mais longe rolar, menos preciso será o seu posicionamento, de modo que o menor raio de contato
possível é o melhor. Porém, quanto menor o raio de contato, maior é a pressão de contato
. Se isso exceder a dureza
de qualquer das faces do mancal, ele será danificado. Deformação elástica também é ruim: achata o contato, o que aumenta a área de contato e a rolagem.
Precisamos de um mancal de balanço para funcionar em uma unidade de fabricação de circuitos integrados que utiliza gás de flúor a
, seguido de um processamento por feixe de elétrons que exige o aterramento de todas as partes estruturais do equipamento para evitar cargas espúrias. Traduza os requisitos em critérios de seleção de material e faça uma lista de função, restrições, objetivo e variável livre.
Precisamos de um mancal de balanço para funcionar em uma unidade de fabricação de circuitos integrados que utiliza gás de flúor a
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos um mancal de altíssima precisão usado em fabricação de circuitos integrados, que precisa funcionar bem com gás de flúor a 100°C e ser aterrado para evitar cargas indesejadas. Estamos falando de materiais para esses mancais que devem ter um raio de contato pequeno para maior precisão, mas sem exceder a dureza do material para não danificar. Precisamos então traduzir esses requisitos em critérios para escolher o material ideal. Para isso, vamos identificar funções, restrições, objetivos e variáveis livres.
Passo 2
Primeiro, vamos definir Função. A função principal aqui é o mancal de balanço permitir o movimento preciso sem danificar ou deformar sob as condições de operação.
Passo 3
Agora, vamos às Restrições. As restrições são os limites que o material deve respeitar:
- A pressão de contato
não pode exceder a dureza do material. - O raio de contato
deve ser o menor possível para manter a precisão. - O material deve resistir à temperatura de
e ser compatível com gás de flúor. - O mancal deve ser aterrado para evitar cargas espúrias, então o material precisa ter propriedades elétricas adequadas.
Passo 4
Vamos ao Objetivo. O objetivo é minimizar o raio de contato
para aumentar a precisão do mancal, mantendo a pressão de contato abaixo da dureza
e garantindo que o material suporte as condições de operação sem deformação.
Passo 5
Por fim, identificamos as Variáveis Livres. Essas são as características do material que podemos escolher livremente para atender aos requisitos:
- Dureza
do material. - Raio de contato
. - Resistência à temperatura e a produtos químicos como o gás de flúor.
- Propriedades elétricas para aterramento eficaz.
Resposta
Para selecionar o material ideal para o mancal de balanço, identificamos:
- Função: Permitir movimento preciso sem danos ou deformações.
- Restrições:
- Pressão de contato
. - Raio de contato
mínimo. - Resistência a
e ao gás de flúor. - Propriedades elétricas adequadas para aterramento.
- Pressão de contato
- Objetivo: Minimizar
mantendo e garantindo resistência e aterramento eficaz. - Variáveis Livres:
- Dureza
do material. - Raio de contato
. - Resistência química e térmica.
- Propriedades elétricas.
- Dureza