1) As molas Belleville, foram patenteadas na França por J. F. Belleville em 1897, as quais caracterizam-se por apresentar uma relação não linear entre força aplicada e ___________________. Este tipo de mola é largamente aplicado quando temos uma carga elevada com um pequeno deslocamento.
Marque a alternativa que contém o termo que preenche corretamente a frase:
Escolha uma:
a. a sua flexão
b. a sua deflexão
c. a sua frequência.
d. a sua vibração
e. o seu movimento
2) A frequência crítica de molas é um fator de análise importante em aplicações requerendo um movimento alternativo rápido, como por exemplo, em molas para válvulas de motores de ciclo Otto. Nestas condições, a mola helicoidal pode sofrer quebra de forma antecipada e se romper a qualquer momento, em função de ondas de ressonância. Para se prevenir isto, durante o projeto precisamos determinar a frequência fundamental da mola [f]. Para casos em que a frequência de trabalho é maior que f, devemos redimensionar a mola até que a frequência de trabalho seja menor que a frequência fundamental. Assim, temos a equação:
Em que k = razão de mola; g = aceleração da gravidade; W = peso da mola.
De acordo com a aplicação de uma mola helicoidal, em que temos uma frequência de trabalho de 8 Hz, um peso da mola de 0,25 N, uma aceleração da gravidade de 9,81 m/s² , e uma razão da mola de 4500N/m, verificar qual alternativa a seguir está correta.
Escolha uma:
a. frequência fundamental = 10,51 Hz, e deste modo a mola pode ser aplicada.
b. frequência fundamental = 7,52 Hz, e deste modo a mola não pode ser aplicada.
c. frequência fundamental = 10,51 Hz, e deste modo a mola não pode ser aplicada.
d. frequência fundamental = 6,57 Hz, e deste modo a mola pode ser aplicada.
e. frequência fundamental = 7,52 Hz, e deste modo a mola pode ser aplicada.
3) As molas podem ser manufaturadas por processos a quente ou a frio, lembrando que, para ser considerado processo a quente, o material deve estar acima da temperatura de recristalização do mesmo. A escolha do tipo de processo é uma função do tipo de material, do ________ da mola e das propriedades desejadas. Deste modo, precisamos saber qual será a aplicação da mola, para sabermos qual material e qual processo de fabricação utilizar. Uma das características iniciais, quando trabalhamos com materiais para mola é a sua capacidade de resistência a ________.
Marque a alternativa que contém os termos que preenche corretamente a frase, respectivamente, mencionado no texto-base.
Escolha uma:
a. da espira - compressão
b. da espira - tração
c. do índice - tração
d. da fase - tração
e. do índice - compressão
4) A partir da mola helicoidal de compressão vista na figura, é possível realizar uma análise de esforços com base na geometria desta mola. Considerando que a mola está em condição de equilíbrio estático, sob a ação de uma força axial F = 500 N, que provoca uma tensão de cisalhamento direta e um momento de torção T.
Utilizando ser D o diâmetro (mm) médio da espiral da mola e d o diâmetro do fio (mm), a tensão de cisalhamento máxima no fio pode ser obtida:
Os valores do Diâmetro médio D e do diâmetro do fio d, respectivamente apresentados nos itens de (A) até (D), possuem as tensões máximas de cisalhamento no fio, apresentados nos itens de (I) até (IV).
A) 25mm e 1,2mm
B) 30mm e 1,4mm
C) 32mm e 1,5mm
D) 37mm e 2,7mm
I) 12355,14 N/mm²
II) 14245,06 N/mm²
III) 2480,76 N/mm²
IV) 18862,81 N/mm²
Marque a alternativa que contem a associação correta entre as dimensões do diâmetro D e do diâmetro d, com a respectiva tensão máxima de cisalhamento do fio, utilizando as informações contidas no texto base.
Escolha uma:
a. A – IV; B – II; C – I; D – III.
b. A – I; B – II; C – IV; D – III.
c. A – III; B – II; C – I; D – IV.
d. A – IV; B – III; C – I; D – II.
e. A – IV; B – I; C – II; D – III.
5) As tensões no corpo da mola de extensão são tratadas da mesma maneira que as molas de compressão, mas as molas de extensão têm em suas extremidades um gancho e estes sofrem deformação com tensões de flexão e torção. Podemos visualizar os pontos destas tensões na figura, onde a tensão em A é devida à força axial combinada e ao momento fletor, e a tensão no ponto B é decorrente da torção.
Figura – Características dos ganchos – Ponto A e B, e os raios r1 e r2
Fonte: BUDYNAS, Richard G.; NISBETT, J.Keith; Elementos de máquinas de Shigley. Porto Alegre: AMGH, p.527, 2016. Adaptado pelo autor.
A tensão máxima de tração no ponto A, devido a flexão, em [MPa], é dado por:
Definimos a tensão máxima torcional no ponto B, em [MPa], sendo:
Podemos observar que nas molas de extensão, os ganchos são geralmente a parte frágil, com a flexão geralmente dominando como o ponto mais crítico desta região frágil.
Para uma mola de extensão com D = 26 mm; d = 2,0 mm;
12 mm;
6 mm;
Ka=1,068 e Kb=1,15, com uma força envolvida de 500 N, avaliar qual a alternativa a seguir que corresponde a tensão máxima que a mola pode suportar sem falhar.
Escolha uma:
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