Questões de Engenharia Mecânica da Centro de Seleção e de Promoção de Eventos UnB (CESPE)

A figura abaixo mostra um esquema representativo de uma máquina de ensaio de tração, um gráfico de tensão versus deformação e um corpo de prova (CP) em aço-carbono utilizado em um ensaio. Esse tipo de ensaio é muito utilizado com o objetivo de se avaliar as propriedades mecânicas do material que será empregado na construção de estruturas, máquinas e equipamentos. Trata-se de uma tarefa de fundamental importância e de grande responsabilidade do mecânico de oficina, sendo que todos os procedimentos normalizados devem ser rigorosamente seguidos e, além disso, devem ser, também, de amplo conhecimento do operador da máquina universal de ensaios de tração.

Considerando os procedimentos normalizados, os resultados (raio inicial do CP = 5 mm e raio final do CP = 2,5 mm), a manipulação do equipamento de ensaio e os procedimentos corretivos, julgue os itens seguintes.

Considerando-se = 3, a estricção apresentada pelo corpo de prova ilustrado, após o ensaio de tração, deve ser de aproximadamente 75%.

• C. Certo
• E. Errado

O ensaio de ultra-som utiliza uma onda mecânica que se propaga de uma fonte emissora até uma fonte receptora, através de um meio físico. Nesse processo, os transdutores desempenham um importante papel no ensaio, uma vez que têm a função de receber o sinal elétrico, convertendo-o em energia mecânica de vibração, produzindo o ultra-som e vice-versa. Considere que os suportes de uma chapa de aço-carbono com espessura (e) de 20 mm, presos à base de um conjunto de bombas de grande importância e submetidos a uma freqüência de vibração significativa e intensa, sujeitos, portanto, à fadiga do material, devam ser rigorosamente inspecionados após a sua fabricação e usinagem. Essa inspeção deve garantir que esses elementos não possuam trincas internas ou imperfeições oriundas dos processos de fabricação da chapa metálica e de sua conformação. Considere, ainda, que o ensaio escolhido para essa inspeção seja o ultra-som com transdutor angular (ß = 60º) e que, em um dos suportes, se detecte uma descontinuidade interna a partir da onda refletida, conforme mostra a figura abaixo.

Em face da situação descrita, assumindo que e = 20 mm e S1 = 30 mm; S2 = 20 mm, julgue os itens que se seguem.

Com esse tipo de ensaio, utilizando-se transdutor angular, pode-se dispensar a varredura em mais de uma superfície da peça e, com isso, agilizar o processo.

• C. Certo
• E. Errado

O ensaio de ultra-som utiliza uma onda mecânica que se propaga de uma fonte emissora até uma fonte receptora, através de um meio físico. Nesse processo, os transdutores desempenham um importante papel no ensaio, uma vez que têm a função de receber o sinal elétrico, convertendo-o em energia mecânica de vibração, produzindo o ultra-som e vice-versa. Considere que os suportes de uma chapa de aço-carbono com espessura (e) de 20 mm, presos à base de um conjunto de bombas de grande importância e submetidos a uma freqüência de vibração significativa e intensa, sujeitos, portanto, à fadiga do material, devam ser rigorosamente inspecionados após a sua fabricação e usinagem. Essa inspeção deve garantir que esses elementos não possuam trincas internas ou imperfeições oriundas dos processos de fabricação da chapa metálica e de sua conformação. Considere, ainda, que o ensaio escolhido para essa inspeção seja o ultra-som com transdutor angular (ß = 60º) e que, em um dos suportes, se detecte uma descontinuidade interna a partir da onda refletida, conforme mostra a figura abaixo.

Em face da situação descrita, assumindo que e = 20 mm e S1 = 30 mm; S2 = 20 mm, julgue os itens que se seguem.

A calibração do aparelho de ultra-som com bloco padrão independe do material da peça que será ensaiada.

• C. Certo
• E. Errado

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

Visando obter uma limpeza adequada da superfície das buchas, antes de se iniciar o tratamento superficial, é importante a realização de uma operação denominada decapagem.

• C. Certo
• E. Errado

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

Se for indicada a realização de uma têmpera nas buchas, ocorrerá, no final do processo, uma diminuição da dureza superficial e um aumento da ductilidade do material.

• C. Certo
• E. Errado

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

Para evitar distorções internas nas estruturas cristalinas e trincas no material, deve-se utilizar austêmpera, em substituição à têmpera.

• C. Certo
• E. Errado

Cabe ao engenheiro o projeto cuidadoso dos componentes mecânicos ou elementos de máquinas, tendo em vista o correto dimensionamento para funcionamento perfeito do conjunto e para que sejam evitadas falhas catastróficas em serviço. Considerandose os conceitos estabelecidos na literatura sobre este tema, julgue os itens a seguir. Correias planas possuem a vantagem de permitir a transmissão em árvores não-paralelas.

• C. Certo
• E. Errado

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

O revenimento pode ser empregado após a têmpera, com o objetivo de remover a fragilidade introduzida no açocarbono temperado.

• C. Certo
• E. Errado

Cabe ao engenheiro o projeto cuidadoso dos componentes mecânicos ou elementos de máquinas, tendo em vista o correto dimensionamento para funcionamento perfeito do conjunto e para que sejam evitadas falhas catastróficas em serviço. Considerandose os conceitos estabelecidos na literatura sobre este tema, julgue os itens a seguir. Os rolamentos cônicos, além de suportarem cargas radiais, podem sofrer esforços axiais em dois sentidos e em uma mesma direção.

• C. Certo
• E. Errado

Buchas especiais de um equipamento de perfuração de poços de petróleo em terra, de aço-carbono, sofreram várias falhas após o início de operação do equipamento, exigindo a paralisação dos trabalhos para a troca e provocando prejuízos financeiros para a empresa e desgaste para a equipe de campo. Visando avaliar o problema, as peças danificadas foram encaminhadas para o laboratório, onde se constatou que as falhas eram devidas ao material empregado na fabricação. Tendo em vista que tais peças foram fabricadas pela própria empresa, não cabendo, pois, a responsabilização de fornecedor, o laboratório indicou que todo o estoque deveria passar por um processo de tratamento superficial, visando fazer um beneficiamento na superfície das mesmas e garantir a proteção e melhora das propriedades mecânicas exigidas para essas buchas. Acerca dos procedimentos indicados para o tratamento superficial na peça, julgue os próximos itens.

O recozimento pleno também seria uma forma alternativa, mais barata, para se obter uma melhoria das propriedades mecânicas das buchas, como aumento da resistência mecânica e resistência à fadiga.

• C. Certo
• E. Errado