Questões de Concurso Público DPE-RS 2023 para Analista - Área de Apoio Especializado - Engenharia Mecânica

Após executar a análise cinemática de um conjunto de engrenagens e de ter iniciado a análise cinética, um engenheiro conclui que, num dado instante de tempo, a engrenagem movida apresenta o diagrama de corpo livre mostrado na figura abaixo.


Sabendo-se que a engrenagem tem eixo de giro passando pelo ponto O, diâmetro primitivo igual a 20 cm, massa igual a 20 kg, inércia rotacional de 0,2 kg.m² e pode girar livremente, a aceleração angular dessa engrenagem vale: 

Em um conjunto de três engrenagens com centros alinhados, as três engrenagens giram com velocidades constantes. Nesse conjunto, a engrenagem da esquerda possui 20 dentes, enquanto as engrenagens do centro e da direita possuem 50 e 30 dentes, respectivamente.

A engrenagem da esquerda transmite para a engrenagem central uma potência de 2,4 kW, girando a 1800 rpm. A engrenagem central gira livremente, e a engrenagem da direita está conectada a um eixo. Se as três engrenagens tiverem dentes cortados segundo o sistema de 20º de profundidade completa, com módulo igual a 2 mm, o torque que a engrenagem da direita transmitirá ao seu eixo vale:

Para especificação da tolerância na fabricação de um eixo e de um furo com 25 mm de diâmetro, recomendam-se as classificações H7 para o furo (tolerâncias +21 μm, 0) e f7 para o eixo (tolerâncias -20 μm, -41 μm). Assim, a folga máxima admissível para o conjunto especificado será:

No dimensionamento de um eixo suportado por mancais, um engenheiro deseja obter confiabilidade de 90% para o conjunto formado por dois mancais. Se ambos os mancais devem possuir o mesmo grau de confiabilidade, esse grau é de, aproximadamente: 

Um engenheiro mecânico deseja selecionar um mancal de esferas através do catálogo de um fabricante que classifica seus mancais a 10⁶ rotações, com confiabilidade de 90%. O mancal gira a 2000 rpm e deve suportar uma carga dinâmica equivalente a 1 kN, com vida útil esperada de 8333 h. Considere todos os fatores de ajuste iguais a 1, e o expoente da curva de vida versus fator de carga igual a 3. Ele deve procurar no catálogo um mancal com capacidade: