UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ - SETOR DE TECNOLOGIA.– DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAExame Final da Disciplina TM 129 e TM 246 - Elementos de Máquinas II e III, realizado às 18h 30 min do dia 05/07/2011.

01) - 1,5 - O motor do caminhão FNM 9500 de 1958 era construído todo em alumínio, com 6 cillindros dispostos em linha e 24 válvulas. O acionamento da árvore de comando de válvulas e da árvore de acionamento da bomba injetora e compressor de ar era, inicialmente, feita por corrente de rolos. Na sequencia, foi substituída por um acionamento por engrenagens. Identifique as vantagens, particularmente nessa aplicação, do acionamento por engrenagens em relação ao por corrente. Os dois sistemas são equivalentes?

02) - 3,0 - A figura apresenta a caixa de câmbio do caminhão FNM 9500 de 1958. Um motor Diesel de 6 cilindros, normalmente aspirado de 9,495 l desenvolvendo 130 CV a 2000 rpm, aciona a caixa de câmbio com redução máxima de 5,305 em primeira marcha “lenta”, ou seja, por um engrenamento cilíndrico de dentes inclinados com relação de transmissão de 1,3262 em série com um engrenamento cilíndrico de dentes retos. Avaliando-se o engrenamento cilíndrico de dentes retos, este é construído com engrenagens com ângulo de pressão de 20º, pinhão com 17 dentes padrão com módulo 3 mm e vida infinita. O material empregado nas engrenagens é aço ligado com resistência à flexão na base do dente de 350 MPa, módulo de elasticidade de 207 GPa e coeficiente de Poisosn de 0,30. Os flancos dos dentes das engrenagens são endurecidos superficialmente até 540 Brinell. O lubrificante empregado na caixa de câmbio é de especificação SAE 90 EP – vigente em 1958 –, com viscosidade de 90 cSt. A rugosidade máxima dos flancos dos dentes é de 4 m, construídos com grau JIS 2, sem correção de perfil. O serviço é de impactos médios. O coeficiente de segurança é de 1,2, para o critério da flexão. Determine o valor necessário para a largura das engrenagens cilíndricas de dentes retos.

03) - 2,5 - O acionamento do comando de válvulas no bloco do motor GE V16 170.0 da locomotiva DASH-9 (4000 CV a 900 rpm) é desenvolvido por engrenamentos de dentes retos e ângulo de pressão de 20º. A engrenagem do eixo de comando de válvulas tem 90 dentes e módulo 5,00 mm. A engrenagem motriz do virabrequim tem 45 dentes. Ao se remandrilhar o bloco deste motor o virabrequim foi reposicionado 2,00 mm, aproximando o virabrequim dos cilindros, ou

seja, a distância L diminuiu de 2,00 mm, em função de uma recuperação de desgaste. Qual a correção de perfil que deve ser aplicada à uma engrenagem para substituir a engrenagem motriz do virabrequim, já que não se pode alterar a relação de transmissão do acionamento do comando?

04) - 1,0 - A figura a seguir foi publicada no Codex Madrid I por Leonardo Da Vinci em 1493. Qual princípio básico do engrenamento que Da Vinci está representando nessa figura?

05) - 2,0 - A transmissão por duas correias trapezoidais da figura desenvolve relação de transmissão unitária. A potência transmitida é de 10 kW a 1750 rpm. A polia motriz acoplada ao eixo do motor elétrico tem 200 mm de diâmetro primitivo. O coeficiente de atrito da correia com as polias é 0,310. A correia tem uma massa de 0,150 kg por metro de comprimento. O ângulo de cada correia é de 36º. Calcule a tração máxima no ramo tenso da correia na polia motriz e a tração de pré-carga (esticamento) da correia.