3- (Pts. 2,0) Um eixo vertical é suportado por um anel de pressão e uma placa de apoio. Determine a carga axial máxima que pode ser aplicada ao cixo se a tensão de cisalhamento média por punção no anel e a tensão média de esmagamento entre o anel e a placa não podem ser superiores a 75 e 100 MPa , respectivamente.
Passo 1
O enunciado nos dá um eixo vertical apoiado num anel de pressão e numa placa de apoio, e pede a carga axial máxima
tal que
- a tensão de cisalhamento média por punção no anel não exceda
, - a tensão média de esmagamento entre o anel e a placa não exceda
.
O conteúdo envolve resistência dos materiais: cálculo de tensão média de cisalhamento e de compressão.
Passo 2
Para expressar
em função das tensões admissíveis precisamos das dimensões do anel (raio interno
, raio externo
e espessura
), pois
a tensão média por cisalhamento é
a tensão média por cisalhamento é
e a tensão média de esmagamento é
Sem conhecer
,
e
, não há como calcular numericamente
.
Resposta
Não é possível determinar a carga axial máxima pois não foram fornecidas as dimensões geométricas do anel (raios e espessura) necessárias para calcular as áreas de cisalhamento e de contato.