Enunciado

A embreagem de disco é composta de uma placa plana A que desliza sobre o eixo giratório S , o qual é fixado na engrenagem motriz B . Se a engrenagem C , que está entrosada com B , está sujeita a um torque M = 0,8   N ⋅ m , determine a menor força P que deverá ser aplicada através do braço de controle para impedir a rotação. O coeficiente de atrito estático entre as placas A e D é μ s = 0,4 . Suponha que a pressão de mancal entre A e D seja uniforme.

Passo 1

E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!

O objetivo desta questão é determinar a força P no braço que faça com que o sistema pare de rotacionar.

Apesar da série de componentes, esta questão não é complicada. É só irmos trabalhando devagar que dará tudo certo!

Sendo assim, vamos começar determinando o torque que atua no eixo S . Então, sabendo que o pinhão (engrenagem menor) está submetida a um torque M = 0,8   N ⋅ m , o torque na coroa (engrenagem maior), e consequentemente no eixo S , será:

M ' = 0,8 ⋅ 150 30 = 4   N ⋅ m

Passo 2

Agora temos que calcular qual a força P ' axial necessária para parar um torque M ' = 4   N ⋅ m . E, para nossa alegria, esta fórmula já foi desenvolvida na seção 8.6! Então, temos apenas que aplicar a fórmula aqui.

Sendo assim, temos:

M ' = 2 3 μ s P ' R 2 3 - R 1 3 R 2 2 - R 1 2

4 = 2 3 0,4 P ' 0,125 3 - 0,1 3 0,125 2 - 0,1 2

P ' = 88,52   N

Só que nós queremos a força P aplicada no braço de controle. Então, como o braço está estático, temos:

∑ M R E = 0

P ' ⋅ 200 - P ⋅ 150 = 0

P = 118   N

E assim finalizamos a questão!

Resposta

P = 118   N

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