7/22/2019 _Projeto_halter_fundio_final

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Halter de 5 Kg fundido

Alessandro Nunes1

Hezry Gomes2

Vitor Godoy3

A pea escolhida para a realizao do projeto de fundio foi um halter de 5 kg, equipamentoeste usado para a realizao de exerccios em treinamentos de musculao com pesos.

utilizado por profissionais da rea de educao fsica para musculao e por fisioterapeutascomo forma de tratamento de problemas que acometem os msculos.

Os exerccios com halteres requerem pouco espao, pouco equipamento, tornando a prtica detreinamentos relativamente barato. Ao contrrio dos exerccios de academia, para o qual voctem a necessidade de equipamentos especiais para cada tipo de exerccio, voc pode fazergrande parte desses exerccios utilizando apenas um halter simples.

Figura 1: Desenho das trs vistas.

Figura 2: Foto em 3D.

O material escolhido para a fabricao do halter de 5 kg foi o ferro fundido cinzento que omais importante e comum entre os ferros fundidos. Para os ferros fundidos cinzentos os teoresde carbono variam entre 1,5 a 4,0 %, e teores de silcio que variam entre 1,0 e 3,0%. Durante asolidificao aparecem lamelas ou flocos de grafita no metal cercados por uma matriz de ferritaou perlita. O nome ferro fundido cinzento provem da aparncia acinzentada da superfcie defratura.

1

Graduando em engenharia mecnica.2 Graduando em engenharia mecnica.

3 Graduando em engenharia mecnica.

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O FF cinzento um material de baixo custo e apresenta elevada usinabilidade devido apresena de grafita livre em sua microestrutura, boa resistncia a compresso, boa resistncia acompresso, alta capacidade de amortecer vibraes, possui alta fluidez na fundio permitindoa fundio de peas com paredes finas e tambm complexas e tambm uma boa estabilidadedimensional.

Algumas desvantagens: estruturalmente, os veios de grafita atuam como espaos vazios,diminuindo a resistncia mecnica. Normalmente a tenso mxima de trabalho aconselhada cerca de 1/4 da tenso de ruptura. A carga mxima de fadiga cerca de 1/3 da resistncia a fadiga.

Memorial de Clculo

O primeiro passo descobrir os pontos mais quentes da pea onde sero adicionados osmassalotes. Para isso devemos efetuar o calculo do mdulo da pea.

Figura3: Diviso de reas para clculo.

1) Clculo do mdulo da peaPara o clculo do mdulo da pea a mesma foi dividida em trs partes, a parte I, parte IIe a parte III.

MP

V peaVolume da pea.

A pearea da pea.

MPI= MP III=

MP II =

=

A regio II solidificar primeiro (menor mdulo) isolandoas regies I e III. Assim paraesta pea sero necessrios 2 massalotes, sendo um na regio I e outro na regio III.

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Condies do molde KCaso geral 1,2

Aquecimento pelo ataque 1,1

FF em molde rgido (perm) 0,6

FF em molde rgido com luva exotrmica 0,5

Tabela 1: Constantes de fundio.

2) Clculo do mdulo pescoo e do massalotePara calcular o pescoo e o massalote usamos a seguinte frmula.

M pescoo I= Mpescoo III= K M regio I Obs.: Usamos k = 1,1 (aquecimento peloataque).

M pescoo I= 1,1 * 1,375

M pescoo I= M pescoo III= 1,512 cm

M massalote I= M massalote III= K M regio I Obs.: Usamos k = 1,2 (caso geral).

Mmassalote = 1,2 * 1,375

Mmassalote = 1,65 cm

3) Projeto do pescoo I = Projeto do pescoo IIIEscolhemos a seco retangular:

Figura 4: Seo do pescoo de alimentao.

Para Mpescoo I= Mpescoo III= 1,512 cm

M = abc / 2(ab + ac + bc)

M = ab / 2(a + b) = rea / permetro

M pescoo I= 1,512 cm = ab / 2(a + b) Adotamos: b = 2 ae c = a/ 2

Temos

M pescoo I = 1,512 = a / 3

Assim

a = 4,536 cm b = 2 (4,536) = b = 9,06 cm

Como c = a/ 2 c = 2,268 cm

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4) Projeto do Massalote I = Projeto do Massalote IIIFoi usado o critrio trmico e escolhemos um massalote cilndrico com H = 1,5D = 3 R

Figura 5: Seo do massalote.

M =

=

=

Como M massalote = 1,65 cm

1,65 =

R = 4,4 cm

Assim D = 2R D = 2(4,4) D = 8,8 cm

Figura 6: Foto do molde do massalote e do canal de alimentao e desenho da pea compescoo e massalote.

Produo do molde

Para a fabricao do molde devemos levar em conta a contrao volumtrica do ferro fundidocinzento que entre 0% e 2%.

Tabela 2: Valores de contrao volumtrica de solidificao para alguns metais e ligas.

O molde que vamos usar ser feito de madeira do tipo pinho branco, por ser facilmentetrabalhvel, colvel, e tambm de boa durabilidade.

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Figura 7: Placa de alinhamento e caixas do molde.

Figura 8: Placa de alinhamento, caixa, molde, canais de alimentao e massalotes.

Conclumos que aps vrios clculos chegamos a um dimensionamento do pescoo e domassalote levando em conta a contrao trmica do material que no caso o ferro fundido, tudo

isso em teoria plausvel, mas quando colocarmos em prtica poder surgir alguns problemasdevido complexidade da fundio.

Referncias bibliogrficas

1. COLPAERT, H. Metalografia dos produtos siderrgicos comuns, 3 edio, Cap 5, 1974.

2. CHIAVERINE, V. Aos de ferros fundidos, 7 edio, 1996.

3. OBERG,E ; D. JONES,F; HORTON,H. Manual universal da tcnica da mecnica, 20 edio.

Sites, site visitado em 05/09/2012.

, site visitado em 07/09/2012., site visitadoem 08/09/2012.

http://www.exercicios-com-halteres.com/http://www.mspc.eng.br/http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=13&top=240http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=13&top=240http://www.mspc.eng.br/http://www.exercicios-com-halteres.com/