Órgãos de Máquinas @ UBI
Objectivos de Aprendizagem Nesta UC pretende-se que o aluno estruture os conhecimentos sobre comportamento mecânico dos materiais, adquira capacidade de análise e atitude de síntese daqueles conhecimentos direcionadas para projeto/dimensionamento e apreenda conceitos, características e finalidades de elementos mecânicos.
Analisar o comportamento mecânico dos materiais no que concerne às tensões e deformações, comportamento elástico e plástico, leis constitutivas e resistência.
Estabelecer conceitos, finalidades e características dos componentes de sistemas mecânicos por forma a abarcar aspectos referentes ao funcionamento, seleção, projeto/dimensionamento (estático e à fadiga), segurança e fiabilidade de equipamentos mecânicos.
Projetar órgãos de máquinas alicerçando uma metodologia e procedimentos aplicáveis à generalidade dos elementos de máquinas, mecanismos, máquinas e estruturas.
Conteúdos programáticos 1– Introdução: Considerações e metodologias de projeto mecânico; Seleção e Propriedades dos Materiais; Análise de tensões e deformações; Coeficientes de segurança. 2- Fadiga de componentes mecânicos: Caracterização do processo de ruína por fadiga; Curvas de resistência; Métodos de dimensionamento/projecto à fadiga. 3– Dimensionamento de veios à fadiga; Deformação de veios; Velocidade crítica de rotação. 4 – União veio-cubo da roda: Uniões por atrito e por elemento de ligação (pino/chaveta), ranhuras e canelados. 5– Apoios de veios: Pressão de contacto em buchas; Seleção de rolamentos; Tipos de rolamentos. 6– Parafusos de potência e peças roscadas e rebitadas: Tipos de roscas; Parafusos de transmissão de movimento; Ligações aparafusadas; Solicitações e dimensionamento de parafusos à tração, ao corte e combinada; Rebites e ligações rebitadas. 7- Ligações soldadas: Tipos de juntas e tipos de cordão; Cálculo de juntas soldadas e coladas. 8 – Molas: Tipos de molas; Dimensionamento.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação A metodologia de ensino nesta UC passa por um lado, pela exposição de conteúdos teóricos, abordados nas aulas teóricas, com apoio de recursos audiovisuais que são disponibilizados aos alunos através do Moodle. Por outro lado, nas aulas teórico práticas, são realizados exercícios relativos à matéria teórica, aplicado a exemplos concretos de dimensionamento de órgãos de máquinas. Os exercícios são também disponibilizados aos alunos através do Moodle. Em paralelo a estas atividades, os alunos são convidados a projetar um mecanismo/dispositivo onde devem aplicar os cálculos de dimensionamento abordados nas aulas teóricas e teórico-práticas, começando por identificar os requisitos de entrada com base nos quais se identificam os diversos componentes e se calculam as suas dimensões.
Assim, os alunos serão avaliados através de testes parciais e um trabalho prático de projeto onde irá desenvolver um mecanismo usando a teoria ensinada em sala de aula.
Bibliografia principal 1. Bibliografia principal:
Aurélio Reis: "Apontamentos de Órgãos de Máquinas".
Joseph E. Shigley, Charles R. Mischke, Richard G. Budynas: "Mechanical Engineering Design", Mc Graw-Hill.
C. Moura Branco, J. Martins Ferreira, J. Domingues da Costa, A. Silva Ribeiro: "Projecto de Órgãos de Máquinas", Fundação Calouste Gulbenkian.
G. Henriot: "Traité Théorique et Pratique des Engrenages", Dunod.
Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek: "Fundamentals of Machine Component Design", John Wiley & Sons, Inc.