Ensaio de Material - Telecurso 2000 - VISITE: WWW.ICANDO.COM

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(Parte 10 de 12)

AULAMarque com um X a resposta correta:

Exercício 1

necessÆrios para evitar

Garantir o paralelismo entre as placas da mÆquina de ensaio e limitar o comprimento dos corpos de prova, nos ensaios de compressªo, sªo cuidados a)()a flambagem; b)()o atrito; c)()a ruptura; d)()o achatamento.

Exercício 2

Na compressªo de metais dœcteis nªo Ø possível determinar: a)()o limite elÆstico; b)()o limite de escoamento; c)()a deformaçªo; d)()o limite de ruptura.

Exercício 3

Nos ensaios de compressªo de materiais frÆgeis, a propriedade mecânica avaliada Ø: a)()limite de proporcionalidade; b)()limite de elasticidade; c)()limite de resistŒncia; d)()limite de escoamento.

Exercício 4

Ensaios de compressªo costumam ser realizados em produtos acabados, tais como: a)()barras e chapas; b)()tubos e molas; c)()molas e mancais; d)()tubos e discos.

Exercício 5

Sabendo que um ferro fundido apresenta 200 MPa de resistŒncia à traçªo, qual o valor aproximado da resistŒncia à compressªo deste material?

Exercícios

7AULA7 A U L A

IntroduçªoPode ser que vocŒ nªo tenha se dado conta, mas jÆ praticou o cisalhamento muitas vezes em sua vida. Afinal, ao cortar um tecido, ao fatiar um pedaço de queijo ou cortar aparas do papel com uma guilhotina, estamos fazendo o cisalhamento.

No caso de metais, podemos praticar o cisalhamento com tesouras, prensas de corte, dispositivos especiais ou simplesmente aplicando esforços que resultem em forças cortantes. Ao ocorrer o corte, as partes se movimentam paralelamente, por escorregamento, uma sobre a outra, separando-se. A esse fenômeno damos o nome de cisalhamento.

Todo material apresenta certa resistŒncia ao cisalhamento. Saber atØ onde vai esta resistŒncia Ø muito importante, principalmente na estamparia, que envolve corte de chapas, ou nas uniıes de chapas por solda, por rebites ou por parafusos, onde a força cortante Ø o principal esforço que as uniıes vªo ter de suportar.

Nesta aula vocŒ ficarÆ conhecendo dois modos de calcular a tensªo de cisalhamento: realizando o ensaio de cisalhamento e utilizando o valor de resistŒncia à traçªo do material. E ficarÆ sabendo como sªo feitos os ensaios de cisalhamento de alguns componentes mais sujeitos aos esforços cortantes.

A força que produz o cisalhamento

Ao estudar os ensaios de traçªo e de compressªo, vocŒ ficou sabendo que, nos dois casos, a força aplicada sobre os corpos de prova atua ao longo do eixo longitudinal do corpo.

Ensaio de cisalhamento Nossa aula

7AULA

No caso do cisalhamento, a força Ø aplicada ao corpo na direçªo perpendicular ao seu eixo longitudinal.

Esta força cortante, aplicada no plano da seçªo transversal (plano de tensªo), provoca o cisalhamento.

Como resposta ao esforço cortante, o material desenvolve em cada um dos pontos de sua seçªo transversal uma reaçªo chamada resistŒncia ao cisalhamento.

A resistŒncia de um material ao cisalhamento, dentro de uma determinada situaçªo de uso, pode ser determinada por meio do ensaio de cisalhamento.

Como Ø feito o ensaio de cisalhamento

A forma do produto final afeta sua resistŒncia ao cisalhamento. É por essa razªo que o ensaio de cisalhamento Ø mais freqüentemente feito em produtos acabados, tais como pinos, rebites, parafusos, cordıes de solda, barras e chapas.

É tambØm por isso que nªo existem normas para especificaçªo dos corpos de prova. Quando Ø o caso, cada empresa desenvolve seus próprios modelos, em funçªo das necessidades.

Do mesmo modo que nos ensaios de traçªo e de compressªo, a velocidade de aplicaçªo da carga deve ser lenta, para nªo afetar os resultados do ensaio.

Normalmente o ensaio Ø realizado na mÆquina universal de ensaios, à qual se adaptam alguns dispositivos, dependendo do tipo de produto a ser ensaiado.

Para ensaios de pinos, rebites e parafusos utiliza-se um dispositivo como o que estÆ representado simplificadamente na figura a seguir.

AULAO dispositivo Ø fixado na mÆquina de ensaio e os rebites, parafusos ou pinos sªo inseridos entre as duas partes móveis.

Ao se aplicar uma tensªo de traçªo ou compressªo no dispositivo, transmitese uma força cortante à seçªo transversal do produto ensaiado. No decorrer do ensaio, esta força serÆ elevada atØ que ocorra a ruptura do corpo.

No caso de ensaio de solda, utilizam-se corpos de prova semelhantes aos empregados em ensaios de pinos. Só que, em vez dos pinos, utilizam-se junçıes soldadas.

Para ensaiar barras, presas ao longo de seu comprimento, com uma extremidade livre, utiliza-se o dispositivo abaixo:

No caso de ensaio de chapas, emprega-se um estampo para corte, como o que Ø mostrado a seguir.

Neste ensaio normalmente determina-se somente a tensªo de cisalhamento, isto Ø, o valor da força que provoca a ruptura da seçªo transversal do corpo ensaiado. Quer saber mais sobre a tensªo de cisalhamento? Entªo, estude o próximo tópico.

Tensªo de cisalhamento

A tensªo de cisalhamento serÆ aqui identificada por TC. Para calcular a tensªo de cisalhamento, usamos a fórmula:

onde F representa a força cortante e S representa a Ærea do corpo. Esta fórmula permite resolver o problema a seguir. Vamos tentar?

AULAVerificando o entendimento

Observe o desenho a seguir. Ele mostra um rebite de 20 m de diâmetro que serÆ usado para unir duas chapas de aço, devendo suportar um esforço cortante de 29400 N. Qual a tensªo de cisalhamento sobre a seçªo transversal do rebite?

Resposta:

Vamos conferir?

O primeiro passo consiste em calcular a Ærea da seçªo transversal do rebite, que Ø dada pela fórmula:

Entªo, a Ærea da seçªo do rebite Ø:

Agora, basta aplicar a fórmula para o cÆlculo da tensªo de cisalhamento:

Deste modo:

A realizaçªo de sucessivos ensaios mostrou que existe uma relaçªo constante entre a tensªo de cisalhamento e a tensªo de traçªo. Na prÆtica, considera-se a tensªo de cisalhamento (TC) equivalente a 75% da tensªo de traçªo (T).

Em linguagem matemÆtica isto Ø o mesmo que: TC = 0,75 T.

É por isso que, em muitos casos, em vez de realizar o ensaio de cisalhamento, que exige os dispositivos jÆ vistos, utilizam-se os dados do ensaio de traçªo, mais facilmente disponíveis.

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