(3,0 pts) Considere um processo contínuo de trefilação de arame de aço SAE
de diâmetro a partir de fio-máquina com
de diâmetro. Dados:
e
(material recozido),
.
a) Calcule o número de passes, força e potência necessários para a operação.
b) Calcule o tempo e a energia consumida para a produção de
de arame.
c) Calcule o custo de energia por metro de arame considerando o preço do
0,70$
a) Calcule o número de passes, força e potência necessários para a operação.
b) Calcule o tempo e a energia consumida para a produção de
c) Calcule o custo de energia por metro de arame considerando o preço do
Passo 1
O enunciado trata de um processo contínuo de trefilação de fio de aço SAE 1060, reduzindo o diâmetro de
para
. Dados do material recozido:
,
; coeficiente de atrito
; velocidade de saída
; densidade
.
Conteúdo: cálculo de número de passes (adotando redução de área típica por passe), força e potência de trefilação (usando lei de Hollomon e trabalho ideal + atrito), depois tempo e energia para produzir 1 t de fio e, por fim, custo de energia por metro.
Conteúdo: cálculo de número de passes (adotando redução de área típica por passe), força e potência de trefilação (usando lei de Hollomon e trabalho ideal + atrito), depois tempo e energia para produzir 1 t de fio e, por fim, custo de energia por metro.
Passo 2
Calcular áreas inicial e final e número de passes assumindo redução de área por passe de
(valor usual em trefilação de aço).
Área inicial
Área inicial
Área final
Razão de áreas
Número de passes
tal que
:
Arredondando para cima,
passes.
Passo 3
Calcular força e potência usando o trabalho por unidade de volume
com
, onde
Logo
Taxa volumétrica de saída
Potência ideal
Incluindo atrito via fator
:
Força de trefilação
Passo 4
Tempo e energia para produzir
t
. Taxa de massa
Tempo
Energia consumida
Convertendo para kWh
:
Passo 5
Custo de energia por metro de fio. Comprimento total em 1 t:
massa por metro
massa por metro
Energia por metro
Custo a
/kWh
Resposta
Número de passes
Força
Potência
Tempo para 1 t
Energia
Custo de energia por metro
Força
Potência
Tempo para 1 t
Energia
Custo de energia por metro