Um portâo residencial automatizado utiliza fuso para movimentá-lo. Esse fuso é acoplado ao motor elétrico por uma chaveta, a qual deve ser dimensionada de acordo com o torque que precisa ser transmitido, sabendo que o motor tem potência de
, ou
, com rotação de 1.740 rpm e o diåmetro do eixo é de
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um portão residencial automatizado que usa um fuso movido por um motor elétrico. A ideia é dimensionar a chaveta que conecta o motor ao fuso, garantindo que ela aguente o torque necessário. Para isso, vamos trabalhar com conceitos de potência, rotação e torque. Vamos precisar calcular o torque que o motor transmite ao fuso e, com base nisso, definir as dimensões adequadas da chaveta.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a relação entre potência, torque e rotação. A potência (
) está relacionada ao torque (
) e à velocidade de rotação (
) pela fórmula:
Aqui:
-
é a potência em watts (W) -
é o torque em newton-metros (Nm) -
é a rotação em rotações por minuto (rpm)
Queremos encontrar o torque, então vamos isolar
:
Vamos substituir os valores fornecidos:
Então, o torque transmitido pelo motor é aproximadamente 1,366 Nm.
Passo 3
Agora que temos o torque, precisamos dimensionar a chaveta para suportar esse torque sem falhar. A chaveta deve ser capaz de transferir o torque do motor para o fuso de forma segura. A capacidade de torque de uma chaveta depende de vários fatores, incluindo o material da chaveta, o tipo de chaveta (retangular, tindal, etc.), e as dimensões da chaveta.
Uma fórmula comum para verificar a capacidade de torque (
) de uma chaveta retangular é:
Onde:
-
é o torque -
é uma constante que depende do material e do tipo de chaveta -
é o diâmetro do eixo
Como não temos a constante
específica, vamos simplificar usando proporções e tabelas padrão de dimensionamento de chavetas. Para um eixo de diâmetro
e um torque de
, podemos consultar tabelas técnicas que recomendam dimensões adequadas para a chaveta, considerando segurança e durabilidade.
Passo 4
Consultando uma tabela padrão de chavetas para eixos de
de diâmetro e torque de
, geralmente uma chaveta retangular com dimensões de cerca de
de largura e
de altura é suficiente. Essas dimensões garantem que a chaveta possa transferir o torque sem riscos de deslizamento ou falha.
Resposta
Portanto, para transmitir o torque de 1,366 Nm no eixo de 12,7 mm de diâmetro, uma chaveta retangular com aproximadamente 6 mm de largura e 4 mm de altura é adequada.