Fundamentos de Mecânica

Aula sobre metrologia, desenho técnico mecânico, elementos de máquina.

1. Prof.Lucas Miguel de Souza
ANÁPOLIS –GO
2022
Fundamentos de Mecânica

2. O quevocê vaiaprender?
❑Metrologia;
❑Desenhotécnico mecânicos;
❑Elementosdemáquinas: elementos de fixação;
elementos de transmissão; definição de perfil de
polias;
❑Elementosdemáquinas:mancais de rolamento;
mancais de deslizamento.

3. METROLOGIA
Estuda:
•o processo de medição;
•os instrumentos de medida;
•os sistemas de medida.
•AMetrologiaéaciênciaqueabrangetodososaspectosteóricosepráticosrelativosàs
medições,qualquerquesejaaincertezaemqualquercampodaciênciaoutecnologia
(INMETRO).
•Oqueémedir?Mediréoprocedimentoexperimentalpeloqualovalormomentâneode
umagrandezafísica(mensurando)édeterminadocomoummúltiploe/ouumarazãode
umaunidade,estabelecidaporumpadrão,ereconhecidainternacionalmente(Gonçalves
Jr.,A.A.,2002).Ex.:Ometro

4. METROLOGIA -Importância e aplicação
Verificação do mundo real com o projetado
Principais aplicações:
◦Fabricação de peças e componentes
◦Verificação das condições de operação e funcionamento
◦Manutenção de peças e componentes (desgaste)
Principais grandezas:
◦Massa e dimensão (linear e angular)
◦Força, tensão e pressão
◦Tempo e temperatura

5. METROLOGIA
Sistemas de medidas
SI –Sistema
Internacional
◦Massa: kg
◦Comprimento: m
◦Tempo: s
◦Temperatura: C ou K
◦Força: N
◦Tensão/pressão: Pa
◦Corrente: A
◦Voltagem: V
Sistema inglês
◦Massa: lb, p
◦Comprimento: in, “
◦Tempo: s
◦Temperatura: F ou K
◦Força: lbf, p
◦Tensão/pressão: Psi
◦Corrente: A
◦Voltagem: V

6. METROLOGIA
Equivalências
1”=2,54cm
1ft=12”=30cm
1lb=0,45Kg
1lbf=4,45N=0,45kgf
1Kgf=9,81N
1psi=6.894,76Pa=0,07Kgf/cm
2
=0,07bar
1F=-17,22C=255,93K
1C=33,8F=274,15K

7. METROLOGIA -Ordens de grandeza

8. METROLOGIA -Definições
Medição:determinarovalordeumagrandeza
Resolução:menorvalordeleitura
Precisão:repetibilidadedemedida
Exatidão:proximidadedovalorverdadeiro
Erro:diferençaentreovalormedidoeovalorverdadeiro
Calibração:correçãodoserrossistêmicosinerentesaofuncionamentodo
instrumento
Aferição:verificaçãodoerrosistêmico

9. METROLOGIA Instrumentos de medida
Dimensional
◦Régua
◦Trena
◦Paquímetro
◦Micrômetro
◦Relógiocomparador

10. METROLOGIA Instrumentos de medida
Torque
◦Torquímetro
Temperatura
◦Termopar
Tensão/Força
◦Céluladecarga
Pressão
◦Manômetro

11. AGORAÉAHORADE
EXERCITARO
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem –SAP 01 e 03

12. DEESENHO TÉCNICO
DesenhoTécnicoéalinguagemtécnicaegráficaempregadaparaexpressaredocumentar
formas,dimensões,acabamento,tolerância,montagem,materiaisedemaiscaracterísticas
depeçaseprodutos.Éaúnicalinguagemgráficaformalpararepresentaçãodeprodutos
deEngenharia.
Comolinguagemtécnicadeveobedeceraregrasenormasinternacionaiseregionais..
Paraistoutilizadeumconjuntoconstituídoporlinhas,números,símbolose
representações.

13. DEESENHOTÉCNICO
Odesenhopodeserentendidocomoumaferramentadecriaçãoeumprocesso
detransferênciadeinformação,atravésdeleregistram-seideias,propostasde
projetos,planoseentãosecompartilhaetransfere-separaoutraspessoas.No
sistemaCADestedesenhopodeserimpressoemdiversasvistas,emum
ambienteespecífico,emmovimentoetambémservedeinterfaceparaoCAEe
oCAM.

14. DEESENHO TÉCNICO
HISTÓRICO
•SéculoXVIII–GasparMonge, matemáticofrancês,parafacilitarasconstruçõesde
fortificaçõescriou,utilizandoprojeçõesortogonais, umsistemacomcorrespondência
biunívocaentreoselementosdoplanoedoespaço.OsistemacriadoporGasparMonge,publicado
em1795comotítulo“GeometrieDescriptive”éabasedalinguagemusadapeloDesenho
Técnico.

15. DEESENHO TÉCNICO
•SéculoXVIII-NoséculoXIX,ocorreraminiciativasdenormalizaçãodaforma
deutilizaçãodaGeometriaDescritivaparatransformá-lanumalinguagem
gráficanormalizada.AComissãoTécnicaTC10daInternational
OrganizationforStandardization–ISO–realizouaprimeiranormalização
internacionalvisandoautilizaçãodaGeometriaDescritivacomolinguagem
gráficadaengenhariaedaarquitetura,chamando-adeDesenhoTécnico.
HOELSCHER,SPRINGEREDOBROVOLNY (1978)

16. DEESENHO TÉCNICO
•NBR10647–DESENHOTÉCNICO–NORMAGERAL(04/1989),cujoobjetivoé
definirostermosempregadosemdesenhotécnico.SubstituídaporABNTNBRISO
10209-2
✓tiposdedesenhoquantoaoseuaspectogeométrico(DesenhoProjetivo
eNão-Projetivo);
✓quantoaograudeelaboração(Esboço,DesenhoPreliminare
Definitivo);
✓quantoaograudepormenorização(DesenhodeComponente,
desenhosde Conjuntoe Detalhe)e,
✓quantoà técnica deexecução(Àmãolivreouutilizandocomputador).
NORMASdaABNT

17. DEESENHO TÉCNICO
AspectoGeométrico
•Desenhoprojetivo–sãoosdesenhosresultantesdeprojeçõesdoobjetoemum
oumaisplanosdeprojeçãoecorrespondemàsvistasortográficaseàsperspectivas.
•Desenhonão-projetivo–namaioriadoscasoscorrespondea
desenhosresultantesdoscálculosalgébricosecompreendemos
desenhosdegráficos,diagramas,esquemas,ábacos,fluxogramas,
organogramasetc.

18. DEESENHO TÉCNICO
TiposdeDesenho
Perspectiva Vistasortográficas

19. DEESENHO TÉCNICO
•Perspectivas–sãofigurasresultantesdeprojeçãocilíndricaoucônica
sobreumúnicoplano,comafinalidadedepermitirapercepçãodaforma
globaldeumobjeto.

20. DEESENHO TÉCNICO
•Vistasortográficas–sãofigurasresultantesdeprojeçõescilíndricas
ortogonaisdemodoarepresentarcomexatidãoaformadoobjetocomseus
detalhes.

21. DEESENHO TÉCNICO
GraudeElaboração
•Esboços:desenhoselaboradosàmãolivre;
•Desenhospreliminaresouanteprojetos:desenhoscorrespondenteao
estágiointermediáriodosestudos;
•Croqui:desenhosamãolivre,semescala,porémdeacordocom
normalizaçãonasrepresentações;
•Desenhosdefinitivos:sãoosdesenhoscompletos,elaboradosdeacordocom
anormalizaçãoenvolvida,econtêmtodasasinformaçõesnecessáriasà
execuçãodoprojeto.

22. DEESENHO TÉCNICO
FORMATO DIMENSÕES MARGEM COMPRIMENTO
DALEGENDA
ESPESSURA
LINHASDAS
MARGENSESQUERDAOU
MARGEM DE
ARQUIVO
OUTRAS
A0 841x1189 25 10 175 1,4
A1 594x841 25 10 175 1,0
A2 420x594 25 7 178 0,7
A3 297x420 25 7 178 0,5
A4 210x297 25 7 178 0,5
•NBR 10068–Folhadedesenho-Leiautee dimensões(10/1987)
Padronizaascaracterísticasdimensionaisdasfolhasembrancoe
pré-impressasaplicadasa todos osdesenhostécnicos.OsFormatosdasérie “A”
seguemasseguintesdimensõesemmilímetros:

23. DEESENHO TÉCNICO
FormatodasFolhas
Osformatosdasérie“A”têmcomobaseoformatoA0,cujasdimensõesguardam
entresiamesmarelaçãoqueexisteentreoladodeumquadradoesuadiagonal
(8412=1189),equecorrespondeaumretângulodeáreaiguala1m
2
.

24. DEESENHO TÉCNICO
POSIÇÃODOPAPEL
•Opapelsempredeveserposicionadonaparteinferiordireitadamesa de
trabalhocoma margemdearquivodo papelna posiçãoesquerda.

25. DEESENHO TÉCNICO
Alegendaéumelementoobrigatórioedevecontertodososdadosparaidentificação
dodesenho(número,origem,título,executoretc.).Sempreestarásituadanocanto
inferiordireitodafolha.
LEGENDAS

26. DEESENHO TÉCNICO
HORIZONTESDE ESCRITAELEITURADOPAPEL
•Amargemdearquivoealegendadefinemoshorizontesdeescritae leitura
dopapel.

27. •NBR13142-desenhotécnico-dobramentodecópia(12/1999),quefixaaforma
dedobramentodetodososformatosdefolhasdedesenho:parafacilitara
fixaçãoempastas,elessãodobradosatéasdimensõesdoformatoA4.
DEESENHO TÉCNICO

28. DEESENHO TÉCNICO
ORGANIZAÇÃO DEESPAÇOS(NBR10582)
Oplanejamentodaexecuçãododesenhonafolhaénecessárioedeve-se
respeitarosespaçosparao desenho,a legendae texto.
Espaçoparadesenho

29. Elementos de máquinas: elementos de fixação
•Principaiselementosdefixação:rebites,pinos,cavilhas,cupilhasou
contrapinos,parafusos,porcas,arruelas,anéiselásticosechavetas.
•Emmecânicaaspeçasaseremunidasexigemelementosprópriosdeunião
quesãodenominadoselementosdefixação.
•Auniãodepeçasfeitapeloselementosdefixaçãopodeserdedoistipos:
móveloupermanente.Notipodeuniãomóvel,oselementosdefixação
podemsercolocadosouretiradosdoconjuntosemcausarqualquerdanoàs
peçasqueforamunidas.Éocaso,porexemplo,deuniõesfeitascom
parafusos,porcasearruelas.

30. Elementos de máquinas: elementos de fixação
Notipodeuniãopermanente,oselementosdefixação,umavezinstalados
nãopodemserretiradossemquefiqueminutilizados.Éocaso,por
exemplo,deuniõesfeitascomrebitesesoldas
Exemplos de união
permanente
Exemplo de
união móvel

31. Elementos de máquinas: elementos de fixação
QUANTOAOMOVIMENTORELATIVOENTREASPARTESUNIDAS
Uniõesfixas:Impedetotalmenteodeslocamento.
Ex.:uniãopormeiodesolda
Uniõesmóveis:Somentealgunsdeslocamentossãoevitados.
Ex.:dobradiçasdaporta.Podemserreguláveisounãoreguláveis.
Uniõeselásticas:Quandoexisteentreaspeçasunidasdeumelementoelástico
(borracha,mola)quepermiteumdeslocamentolimitadoentreaspeçasunidas.
Ex.:uniãodasuspensãodoautomóvelàcarroceria.

32. Elementos de máquinas: elementos de fixação
TIPOSDEELEMENTOSDEFIXAÇÃO
•Rebite-Orebiteéformadoporumcorpocilíndricoeumacabeça.Éfabricadoemaçocom
baixoteordecarbono,alumínio,cobreoulatão.Éusadoparafixaçãopermanentededuas
oumaispeças.
•Pino-Opinounepeçasarticuladas.Nessetipodeunião,umadaspeçaspodese
movimentarporrotação.

33. Elementos de máquinas: elementos de fixação
•Cavilha-Acavilhaunepeçasquenãosãoarticuladasentresi.
•Contrapinooucupilha-éumahasteouaramecomformasemelhanteàdeummeio-cilindro.
Introduz-seocontrapinonumfuronaextremidadedeumpinoouparafusocomporcacastelo.As
pernasdocontrapinosãoviradasparatráseimpedemasaídadopinooudaporcadurantevibrações
daspeçasfixadas.

34. Elementos de máquinas: elementos de fixação
•Parafuso-Oparafusoéumapeçaformadaporumcorpocilíndricoroscadoeumacabeça,quepode
terváriasformas.
•Porca-Aporcatemformadeprisma,decilindroetc.Apresentaumfuroroscado.Atravésdessefuro,
aporcaéatarraxadaaoparafuso.
•Arruela-Aarruelaéumdiscometálicocomumfuronocentro.Ocorpodoparafusopassaporesse
furo.

35. Elementos de máquinas: elementos elásticos
Asuniõeselásticassãousadasparaamortecerchoques,reduzirouabsorvervibraçõesepara
tornarpossíveloretornodeumcomponentemecânicoàsuaposiçãoprimitiva.Comcerteza,
vocêconhecemuitoscasosemqueseempregammolascomo,porexemplo,estofamentos,
fechaduras,válvulasdedescarga,suspensãodeautomóvel,relógios,brinquedos,etc.

36. Elementos de máquinas: elementos de transmissão
Atransmissãodeforçaemovimentopodeserpelaformaeporatrito.Atransmissãopela
formaéassimchamadaporqueaformadoselementostransmissoreséadequadapara
encaixamentodesseselementosentresi.Essamaneiradetransmissãoéamaisusada,
principalmentecomoselementoschavetados,eixos-árvoreentalhadoseeixos-árvore
estriados.

37. Elementos de máquinas: elementos de vedação
Elementosdevedaçãosãopeçasqueimpedemasaídadefluidodeumambientefechado
(tubulação,depósitoetc.)eevitamqueesseambientesejapoluídoporagentesexternos.
Esseselementos,geralmente,localizam-seentreduaspeçasfixasouemduaspeçasem
movimentorelativo.Asjunçõescujaspeçasapresentammovimentorelativosesubdividem
emgirantes,quandoomovimentoéderotação,edeslizantes,quandoomovimentoéde
translação

38. AGORA É A HORA DE
EXERCITAR O
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem –SAP 04 e 05

39. Elementos de máquinas: Mancais
•Omancalpodeserdefinidocomosuporteouguiaemqueseapoiaoeixo.
•Nopontodecontatoentreasuperfíciedoeixoeasuperfíciedomancal,ocorreatrito.
Dependendodasolicitaçãodeesforços,osmancaispodemserdedeslizamentoouderolamento

40. Elementos de máquinas: mancais dedeslizamento
•Geralmente,osmancaisdedeslizamentosãoconstituídosdeumabuchafixadanum
suporte.Essesmancaissãousadosemmáquinaspesadasouemequipamentosdebaixa
rotação,porqueabaixavelocidadeevitasuperaquecimentodoscomponentesexpostosao
atrito.

41. Elementos de máquinas: mancais de deslizamento
•Ousodebuchasedelubrificantespermitereduziresseatritoemelhorararotaçãodo
eixo.Asbuchassão,emgeral,corposcilíndricosocosqueenvolvemoseixos,
permitindo-lhesumamelhorrotação.Sãofeitasdemateriaismacios,comoobronzee
ligasdemetaisleves.

42. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Quandonecessitardemancalcommaiorvelocidadeemenosatrito,omancalde
rolamentoéomaisadequado.Osrolamentossãoclassificadosemfunçãodosseus
elementosrolantes.

43. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Oseixosdasmáquinas,geralmente,funcionamassentadosemapoios.
•Quandoumeixogiradentrodeumfuroproduz-se,entreasuperfíciedoeixoea
superfíciedofuro,umfenômenochamadadeatritodeescorregamento.
•Quandoénecessárioreduziraindamaisoatritodeescorregamento,utilizamosum
outroelementodemáquina,chamadorolamento.Osrolamentoslimitam,aomáximo,
asperdasdeenergiaemconsequênciadoatrito.

44. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Sãogeralmenteconstituídosdedoisanéisconcêntricos,entreosquaissãocolocadoselementosrolantes
comoesferas,roleteseagulhas.Osrolamentosdeesferacompõem-sede:
•Oanelexternoéfixadonomancal,enquantoqueoanelinternoéfixadodiretamenteaoeixo.

45. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Asdimensõesecaracterísticasdosrolamentossãoindicadas
nasdiferentesnormastécnicasenoscatálogosdefabricantes.
•Aoexaminarumcatálogoderolamentos,ouumanorma
específica,vocêencontraráinformaçõessobreasseguintes
características:
Características dos rolamentos
D: diâmetro externo;
d: diâmetro interno;
R: raio de arredondamento;
L: largura.

46. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Emgeral,anormalizaçãodosrolamentoséfeitaapartirdodiâmetrointernod,istoé,a
partirdodiâmetrodoeixoemqueorolamentoéutilizado.
•Paracadadiâmetrosãodefinidastrêssériesderolamentos:leve,médiaepesada.
•Assérieslevessãousadasparacargaspequenas.Paracargasmaiores,sãousadasas
sériesmédiaoupesada.OsvaloresdodiâmetroDedalarguraLaumentam
progressivamenteemfunçãodosaumentosdascargas.
•Osrolamentosclassificam-sedeacordocomasforçasqueelessuportam.Podemser
radiais,axiaisemistos.

47. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Radiais–nãosuportamcargasaxiaiseimpedemodeslocamentonosentidotransversalaoeixo

48. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Axiais-nãopodemsersubmetidosa
cargasradiais.Impedemodeslocamento
nosentidoaxial,istoé,longitudinalao
eixo.
•Mistas-suportamtantocargaradial
comoaxial.Impedemodeslocamento
tantonosentidotransversalquantono
axial.

49. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•Conformeasolicitação,apresentamumainfinidadedetiposparaaplicaçãoespecíficacomo:
máquinasagrícolas,motoreselétricos,máquinas,ferramentas,compressores,construçãonaval
etc.Quantoaoselementosrolantes,osrolamentospodemser:
a)Deesfera-oscorposrolantessãoesferas.Apropriadospararotaçõesmaiselevadas.

50. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
•b)Derolos-oscorposrolantessãoformadosdecilindros,roloscônicosoubarriletes.Esses
rolamentossuportamcargasmaioresedevemserusadosemvelocidadesmenores.

51. Elementos de máquinas: mancais de rolamento
c)Deagulhas-oscorposrolantessãodepequenodiâmetroegrandecomprimento.Sãorecomendadospara
mecanismososcilantes,ondeacarganãoéconstanteeoespaçoradialélimitado.

52. Vantagensedesvantagensdos rolamentos

53. Tipose Seleção
Osrolamentossãoselecionadosconforme:
•asmedidasdoeixo;
•odiâmetrointerno(d);
•odiâmetroexterno(D);
•alargura(L);
•otipodesolicitação;
•otipodecarga;
•onºderotação.

54. AGORA É A HORA DE
EXERCITAR O
CERÉBRO
Resolver a Situação de aprendizagem –SAP 06