Um monta-carga é acionado por um motor elétrico com potencia P=21 kw e rotação de 3000 rpm acoplado a um redutor com relação de transmissão de 8 e rendimento de 75%.
Admite Serviço Pesado de 12h/dia.
Determine o acoplamento elástico com cruzeta amortecedora de Borracha Nitrilica (Uniflex) para cada uma das ligaçōes:
Motor/redutor (1); Redutor/ monta-carga (2).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um monta-carga acionado por um motor elétrico com alguns detalhes específicos. Nossa missão é determinar o acoplamento elástico com cruzeta amortecedora de Borracha Nitrílica (Uniflex) para duas ligações: Motor/redutor e Redutor/monta-carga. Para isso, vamos usar conceitos de mecânica e transmissão de potência, como cálculo de torque, relação de transmissão, eficiência e seleção de acoplamentos. Vamos precisar entender como calcular o torque do motor, ajustar pela relação de transmissão e eficiência do redutor, e então escolher o acoplamento adequado para cada ligação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o torque fornecido pelo motor. Sabemos que potência § e rotação (n) estão relacionadas ao torque (T) pela fórmula:
P = 2 pi n T60
Onde:
  • $ P $ é a potência em watts (W)
  • $ n $ é a rotação em rotações por minuto (rpm)
  • $ T $ é o torque em newton-metros (N·m)
Temos:
  • $ P = 21 , kW = 21.000 , W $
  • $ n = 3000 , rpm $
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar o torque:
P
Substituindo os valores:
n
T
P = 21 , kW = 21.000 , W
Então, o torque do motor é aproximadamente 66,8 N·m.

Passo 3

Agora, vamos considerar a relação de transmissão do redutor, que é 8:1. Isso significa que a velocidade é reduzida por um fator de 8, e o torque é aumentado por esse mesmo fator, descontando a eficiência.
Primeiro, calculamos o torque no redutor sem considerar a eficiência:
Tredutor = Tmotor times relação de transmissão çãã
Tredutor = 66,8 , N·m times 8
Tredutor = 534,4 , N·m

Passo 4

Agora, vamos levar em conta a eficiência do redutor, que é de 75% (ou 0,75 em forma decimal). A eficiência indica que parte da potência é perdida, então o torque real após a transmissão será menor.
Treal = Tredutor times eficiência ê
Treal = 534,4 , N·m times 0,75
Treal = 400,8 , N·m
Portanto, o torque disponível após o redutor é aproximadamente 400,8 N·m.

Passo 5

Com o torque conhecido no redutor, podemos agora selecionar o acoplamento elástico adequado para cada ligação. O acoplamento Uniflex utiliza borracha nitrílica para absorver choques e vibrações, protegendo os componentes mecânicos. Para escolher o acoplamento correto, precisamos considerar o torque transmitido, a velocidade de operação e as condições de serviço (nesse caso, serviço pesado de 12 horas por dia).
Para a ligação Motor/redutor:
  • Torque do motor: 66,8 N·m
  • Velocidade: 3000 rpm
Para a ligação Redutor/monta-carga:
  • Torque após redutor: 400,8 N·m
  • Velocidade reduzida: $ \frac{3000}{8} = 375 , rpm $
É importante escolher um acoplamento que suporte pelo menos o torque calculado e a velocidade específica de cada ligação, além de estar adequado para serviço pesado.

Passo 6

Vamos então selecionar acoplamentos Uniflex que atendam aos requisitos de torque e velocidade para cada ligação.
Para a ligação Motor/redutor:
  • Torque: 66,8 N·m
  • Velocidade: 3000 rpm
Escolheremos um acoplamento Uniflex que suporte pelo menos 66,8 N·m e 3000 rpm, garantindo também uma margem de segurança para operação contínua.
Para a ligação Redutor/monta-carga:
  • Torque: 400,8 N·m
  • Velocidade: 375 rpm
Aqui, selecionamos um acoplamento Uniflex que suporte pelo menos 400,8 N·m e 375 rpm, novamente com uma margem de segurança adequada para serviço pesado de 12h/dia.

Resposta

O acoplamento elástico com cruzeta amortecedora de Borracha Nitrílica (Uniflex) deve ser dimensionado da seguinte forma:
  1. Ligação Motor/redutor: Um acoplamento Uniflex capaz de suportar mínimo 66,8 N·m e operar a 3000 rpm, garantindo resistência e durabilidade para serviço pesado de 12 horas diárias.
  2. Ligação Redutor/monta-carga: Um acoplamento Uniflex com capacidade para mínimo 400,8 N·m e operação a 375 rpm, adequado para as condições de trabalho exigidas.
É recomendável consultar as especificações dos fabricantes de acoplamentos Uniflex para selecionar modelos que atendam ou superem esses requisitos, considerando também fatores como alinhamento, absorção de vibrações e facilidade de manutenção.

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