Relatorio projeto de sistemas mecanicos

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O foco deste relatório é verificar se os componentes atuais do sistema de giro da empilhadeira/recuperadora atendem aos novos esforços. Em caso negativo, especificar componentes novos:

- Motor

- Redutor

- Acoplamentos

- Freios

- Rodas

- Eixos das rodas

- Rolamento de giro

- Pinhão da cremalheira

Esse dimensionamento do sistema de giro de uma empilhadeira recuperadora de minério será feito com base nas partes que compõem esse sistema, para tal, é necessário um conhecimento qualitativo sobre o sistema a ser estudado.

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OBJETIVOS

- OBJETIVO GERAL

Projetar o sistema de giro de uma empilhadeira recuperadora de minério e garantir que os componentes do sistema de giro atendam aos novos esforços.

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OBJETIVO ESPECIFICO

- Calcular os parâmetros de projeto com o auxílio do software gratuito Smath.

- Dimensionar

- Dimensionar o motor para o acionamento

- Dimensionar redutor

- Dimensionar acoplamentos

- Dimensionar

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METODOLOGIA

Para a realização do dimensionamento do acionamento do transportador de correias, foram estabelecidos alguns pré-requisitos:

- A velocidade angular;

Com base nos conhecimentos em elementos de máquinas, os cálculos são feitos utilizando fórmulas e métodos estabelecidos conforme a norma FEM 2131/2132 e fórmula fornecida pelo professor orientador Alexandre Scari. Foi encontrada a potência requerida de 241,37 KW conforme os cálculos que seguem em anexo na memória de cálculo.

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Potência requerida

A potência total necessária para o acionamento do sistema é 241,00 KW, vide memorial de cálculo que segue em anexo, realizado no programa gratuito Smath.

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Motor

O motor inicialmente especificado como dados de entrada, não irá atender aos novos esforços, sendo assim, especificaremos um novo motor que atenda a esses esforços.

DADOS DE ENTRADA

Diâmetros primitivos: 585 mm (pinhão) e 5720 mm (cremalheira);

Relação de transmissão do redutor: 940,5;

Relação de transmissão do par pinhão/cremalheira: 9,78;

Limites de escoamento e ruptura: 550 MPa e 800 MPa, respectivamente;

Dureza Brinell: 320 HB;

Números de dentes: 9

Módulo: 65 mm;

Largura da face do dente: 210 mm;

Carga total da parte superior da empilhadeira/recuperadora (considerando minério em cima): 840,0 t;

Coeficiente de resistência ao rolamento: 0,01;

Torque devido ao vento: 1500 kN.m;

Torque devido a força de corte: 740 kN.m;

Massa da estrutura da empilhadeira/recuperadora: 490,0 t;

Velocidade de translação: 15 m/min;

Componentes atuais do sistema de giro:

[pic 2]

Para a seleção do novo motor, dividimos a potência total para 4 motores, como base utilizamos o catálogo da WEG para dimensionamento do novo motor, que será o WEG W22 Mining IR3 Premium 75KW/4 Polos/60Hz/1780rpm que atende a potência requerida.

3.3 Redutor

Os componentes básicos de um Redutor de Velocidade são rolamentos, eixos de entrada e saída, carcaça e engrenagens. O redutor de velocidade é ativado quando se torna necessário adequar a rotação do acionador (no caso de carros, o motor).

Os redutores de velocidade trabalham normalmente com apenas uma taxa de redução. No caso de existir a possibilidade de atuar no dispositivo e alterar a taxa de redução, este passa a ser chamado de câmbio ou caixa de marchas.

De maneira simples, quanto menor for a rotação do motor, comparada à rotação dos eixos, a velocidade será maior. Por outro lado, a operação inversa – com a rotação do motor maior do que a do eixo – causa um aumento na força. Considerando as leis da física, quando a rotação diminui, o torque aumenta.

[pic 3]

3.4 Acoplamento

Acoplamento é uma conexão ou interação entre dois sistemas, constituído de elementos de máquina, empregado na transmissão de rotação entre duas árvores ou eixos-árvore, mediante o que se transfere energia de um para outro.

Para a mecânica e a engenharia mecânica, acoplamentos são usados para unir peças e transmitir potência. Os princípios de rotação são transmitidos pelos acoplamentos segundo os princípios de atrito e de forma e podem ser divididos em acoplamentos rígidos e complacentes.

[pic 4]

3.5 Freios

Os freios que devem ser utilizados nos sistemas de levantamento e translação das máquinas de levantamento devem ser os freios de sapata, e normalmente vêm acompanhados de dispositivos de eletroímã acionados por falta de corrente elétrica no circuito, acidental ou provocado pelo operador.

O freio escolhido foi o freio da empresa PINTSCH BUBENZER KFB 63 com torque de frenagem de 630Nm.

[pic 5]

- RESUMO DOS RESULTADOS