Questões de Engenharia Mecânica do ano 2012

O Eixo é um elemento rotativo, geralmente de seção transversal circular, utilizado para transmitir potência ou movimento. O eixo fixo é um elemento não rotativo e é usado para suportar elementos girantes, tais como engrenagens, polias, cames e outros. Sobre eixos é correto afirmar que:

• A.

  Os Eixos devem ser tão curtos quanto possível para minimizar momentos fletores e deflexões.

• B.

  A deflexão do eixo ao longo do plano de um de seus mancais deve ser grande.

• C.

  As freqüências naturais do eixo girante devem ser bem próximas da velocidade de operação do eixo (sistema).

• D.

  Poucos eixos são feitos de aço de baixo carbono, estirado a frio ou laminado a quente, tais como os aços ANSI 1020-1050.

• E.

  Para eixos extremamente longos e suportando vários elementos girantes, somente dois mancais devem ser utilizados na montagem.

O processo de análise de tensão por fadiga é altamente dependente da concentração de tensão. No caso de uma montagem de um mancal sobre um eixo essas tensões podem ser aliviadas desde que seja realizado no eixo algum tipo de usinagem visando à redução da concentração de tensão. Observando as montagens I, II e III abaixo, assinale a alternativa correta.

• A.

  I

• B.

  II

• C.

  I e II

• D.

  II e III

• E.

  I, II e III

Assinale V para as afirmações verdadeiras e F para as falsas. Em seguida escolha a alternativa CORRETA.

I) ( ) A função das correias é manter o vínculo entre polias e transmitir força.

II) ( ) As correias podem ser fabricadas com plástico rígido do tipo PVC.

III) ( ) As correias industriais, normalmente, são feitas de borracha revestida de lona.

IV) ( ) As correias em “V”, com perfis maiores, são excelentes para transmissões leves.

V) ( ) O deslizamento de uma correia em “V”, dentro de um canal, é causado por um baixo tensionamento da própria correia.

• A.

  F, V, F, F, V;

• B.

  V, F, V, F, V;

• C.

  F, V, V, F, F;

• D.

  V, F, F, V, V;

• E.

  V, V, V, F, F.

As correntes, conforme ilustração a seguir, são muito utilizadas em sistemas de transporte e na transmissão de potências sobre distâncias comparativamente grandes. Sobre correntes de roletes é correto afirmar que:

• A.

  O passo é variável e são fabricadas somente com uma e duas fileiras.

• B.

  Possuem vida útil longa e capacidade de acionar vários eixos a partir de uma única fonte de potência.

• C.

  A velocidade das correntes não depende do número de dentes da roda dentada.

• D.

  Correntes de rolete raramente falham mesmo quando submetidas a um número excessivo de horas de trabalho.

• E.

  As transmissões mais bem sucedidas possuem razões de velocidade maiores que 6:1.

A medida de vida de um mancal é definida como sendo o número total de horas de operação do mancal até que o critério de falha seja desenvolvido. No gráfico abaixo as coordenadas F e L foram transformadas logaritmicamente. Observando o gráfico, F e L representam o que, respectivamente:

• A.

  Viscosidade versus velocidade.

• B.

  Velocidade versus vida.

• C.

  Carga radial versus viscosidade.

• D.

  Velocidade versus temperatura

• E.

  Carga versus vida.

Os rolamentos das rodas de um carro devem suportar tanto o peso do veículo (a força radial que atua sobre o rolamento) quanto à força de mudança de direção, que é gerada quando o veículo faz uma curva (força axial). De acordo com essa afirmação que tipo de rolamento deve ser recomendado para essa aplicação:

• A.

  Rolamento radial de uma carreira de esferas.

• B.

  Rolamento de rolos cilíndricos.

• C.

  Rolamento de rolos cônicos.

• D.

  Rolamento de agulhas.

• E.

  Rolamento autocompensador de esferas.

Diversos pesquisadores realizaram análises mais precisas sobre a distribuição de tensões na seção do arame de molas helicoidais. Uma das mais utilizadas foi realizada por Wahl levando-se em conta o efeito da curvatura da espira e o esforço cortante (FAIRES, 1978). O índice de curvatura C é dado por C = D/ d , onde D é o diâmetro da espiral da mola, e d o diâmetro do arame. Em relação ao índice de curvatura é correto afirmar que:

• A.

  C é a medida do encurvamento da mola.

• B.

  Um índice alto de C corresponde a uma forte curvatura.

• C.

  Um índice baixo de C corresponde a uma fraca curvatura.

• D.

  O índice de curvatura C deve ser inferior a 3.

• E.

  C é um fator de concentração de tensões.

Segundo Juvinall e Marshek (2008), as molas são componentes elásticos que exercem forças ou torques e absorvem energia, que em geral é armazenada e posteriormente liberada. Sobre molas é correto afirmar que:

• A.

  As molas são geralmente fabricadas de aço-carbono e aços-liga.

• B.

  É recomendado o uso de arames de seção quadrada e retangular para molas.

• C.

  O passo de uma mola helicoidal, geralmente variável, é a distância medida paralelamente ao eixo da mola desde um ponto sobre uma das espiras até o ponto sobre a espira adjacente.

• D.

  No projeto de molas helicoidais carregadas sob compressão deve-se desconsiderar o efeito da flambagem.

• E.

  A energia absorvida pelas molas helicoidais ao se deformarem é maior para molas de baixa rigidez.

Elementos básicos em transmissão de força, as engrenagens permitem a redução ou aumento do momento de torção, com perdas muito pequenas de energia, e aumento ou redução de velocidades, sem perda nenhuma, por não permitir patinação. Em suma, engrenagens são rodas com dentes padronizados que servem para transmitir movimento e força entre dois eixos-árvore. Sobre as engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais, assinale a alternativa correta:

• A.

  São usadas para transformar movimento giratório em longitudinal e vice-versa, nos casos onde as velocidades não são muito grandes.

• B.

  São usadas para mudança de direção da força e da velocidade, onde a redução desta e conseqüente aumento de momento de torção for muito grande.

• C.

  São usadas em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em serviço, pois são fáceis de engatar. São mais usadas nas transmissões de baixa rotação do que nas de mais alta, por causa do ruído que produzem.

• D.

  São usadas em transmissões fixas de rotações altas, em vista de serem silenciosas e duráveis.

• E.

  São usadas para mudar a rotação e direção da força, em baixas velocidades, sem impacto.

As engrenagens cilíndricas de dentes retos são rodas dentadas, cujos dentes são retos e paralelos ao eixo e são usadas para transmitir potência entre eixos paralelos. Em relação às engrenagens cilíndricas de dentes retos, assinale a alternativa correta.

• A.

  Os sistemas de transmissão montados com engrenagens são mais baratos do que os de correias e correntes.

• B.

  Entre as diversas formas de transmissão de potência (engrenagens, correias e correntes), as engrenagens geralmente são as mais robustas e duráveis, e apresentam taxa de eficiência de transmissão de potência na ordem de 98%.

• C.

  O aumento da dureza da superfície das engrenagens de aço diminui consideravelmente o limite de resistência à fadiga superficial.

• D.

  Em geral, quanto mais duro o material, mais barato é o processo de fabricação da engrenagem.

• E.

  Uma das principais falhas de engrenagens é o desgaste abrasivo causado pelo desalinhamento e interferência entre os dentes.