prensa hidraulica

Dimensionamento eixo roscado
Os primeiros cálculos efetuados foram necessários para dimensionar o diâmetro do eixo roscado que elevará a prensa. Sabia-mos que a carga a ser elevada era de aproximadamente mil quilos (1000 kg), e que a tensão de tração para aço 1045 laminado era de vinte e um kilogramas força por milímetros quadrados (21 kgf/mm²), conforme Anexo D. Para obtermos a tensão de cisalhamento usamos a fórmula:

Tgr – tensão de tração;
P – carga;
Tci – tensão de cisalhamento.

Sabemos que:

Tgr = 21 kg/mm² (tabelado)
P = 1000 kg

Substituindo os valores:

Tgi = Tgr × 0,75

Tgi = 21 × 0,75

Tgi = 15,75 kgf/mm²

Sabemos agora que a tensão de cisalhamento é de 15,75 kgf/mm², mas precisamos saber a área. Para calcular-mos á área iremos usar a fórmula:

Substituindo os valores:

Tgi = P
––––––
A

Tgi = 1000
–––––––
A

A = 1000
––––––
Tgi

A = 1000
––––––
15,75

A = 63,49 mm²

Tendo calculado a área, precisamos calcular o raio (R), só assim poderemos calcular o diâmetro do fuso. Para realizar o cálculo do raio usaremos a fórmula:

Sendo:

R² = Raio ao quadrado; π = pi;
A = Área;
√ = raiz quadrada.

Então:

A = 63,49 mm² π = 3,1416
Substituindo os valores:

R² = A
––––
π

R² = 63,49
–––––––
3,1416

R² = 20,20

R = √2020

R = 4,49 mm

Agora que temos o raio podemos calcular o diâmetro, para realizar esse cálculo usaremos a fórmula:

Temos:

Ø = Diâmetro;
R = Raio.

Substituindo os valores:

Ø = 2 × R

Ø = 2 × 4,49

Ø = 8,98 mm

Agora sabemos que o diâmetro obtido foi de 8,98 mm, mas para tornar o projeto seguro, usarei o fator de segurança 2,0. Então para obter um diâmetro seguro irei calcular o diâmetro obtido vezes (×) o fator de segurança adotado.
O valor será obtido através da fórmula:

Øs = Diâmetro seguro; fs = Fator de segurança;
Ø = Diâmetro.

Øs = fs × 8,98

Øs