Parafuso de potência - elementos de máquinas i
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COORDENAÇÃO DE MECÂNICA ELEMENTOS DE MÁQUINAS I Professor Jorge Marques2
– Parafuso de potência
O parafuso de potência ou parafuso de transmissão é um dispositivo utilizado em máquinas para transformar um movimento angular em movimento linear. São exemplos de aplicações do parafusos de potência, o fuso do torno, a movimentação do mordente de uma morsa, o sistema de acionamento de um macaco ou prensa mecânica.
Figura 8: morsa de bancada, exemplo de aplicação do parafuso de potência.
Comportamento das forças no parafuso de potência A figura 9 apresenta um parafuso de potência de rosca direita sendo utilizado para elevar ou descer cargas. Para elevar a carga gira-se o parafuso no sentido contrario ao filete da rosca e para abaixar, gira-se para a direita, no sentido da inclinação do filete.
Figura 9: forças atuantes nos filetes do parafuso de potência. Fonte: SHIGLEY, 1996
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O diagrama de forças foi obtido desenvolvendo se o filete de rosca, formando um triângulo retângulo de catetos πdm (diâmetro médio) e l (avanço da rosca). O avanço é igual ao passo (p) para a rosca de uma entrada, igual a dois p para duas entradas e assim sucessivamente. Do diagrama tem-se que, para baixar a carga, a soma das forças horizontais e verticais, quando o sistema se encontrar em equilíbrio, é: = − = Onde Como N não nos interessa... = . −
↓ ↓
− . . .
+
. .
=0 =0
−
− .
é o coeficiente de atrito nos filetes de rosca
=
.
+
Conclui-se que a força P↓ para baixar a carga é dada por:
↓
=
( . .
− + ( − ) . +1 = . − 1+ . . . . . . . ...
)
Dividindo o numerador e o denominador por
↓
=
Da figura 7, temos que:
E ficamos com:
↓
=
.
↓
=
.
− . + .
↓
=
. . − . + .
↓
Finalmente, notando que o torque T↓ necessário para baixar a carga é o produto da forca pelo raio médio /2 temos:
↓
=
.
. . .
.
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Analogamente, para levantar a carga, verificamos que o sistema estará em