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Elementos de Máquinas

Código:

LEM31128

Sigla:

EM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Mecânica dos Meios Solidos

Ocorrência: 2022/2023 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Mecânica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
EM	46	Plano de Estudos	3	-	6	60	162

Língua de trabalho

Português
Obs.: ...

Objetivos

Compreender as diferentes fases de projeto e a sua interdisciplinaridade. Saber definir coeficientes de segurança. Conhecer os vários documentos que compõem um projeto.
Conhecer os diferentes tipos de apoios e chumaceiras. Analisar situações distintas e selecionar apoios para diferentes aplicações. Selecionar, determinar a vida e projetar a montagem de rolamentos. Compreender as particularidades do projeto de chumaceiras de escorregamento.
Projetar e verificar componentes simples, à cedência, com carregamento estático. Determinar coeficientes de concentração de tensões. Selecionar e aplicar os critérios de falha.
Compreender o comportamento dos materiais à fadiga, nomeadamente sabendo interpretar a curva S-N. Projetar e verificar componentes à fadiga para uma determinada vida. Projetar e verificar componentes à fadiga para a falha sob carregamentos complexos.
Projetar parafusos à tração. Verificar parafusos ao corte. Projetar dispositivos de ligação (rebites, pinos e chavetas) ao corte e ao esmagamento.
Dimensionamento e verificação de cordões de soldadura. Projeto de juntas por adesivos.
Selecionar molas. Dimensionar e especificar molas.

Resultados de aprendizagem e competências

Aulas teórico-práticas: método de exposição e de demonstração interativo com resolução de exercícios. Avaliação distribuída com exame final. Em complemento os alunos realizarão um Projeto que acompanha a matéria lecionada.

Com a eventual implementação do Ensino à Distância (EaD), a dinâmica das aulas TP mantém-se em moldes similares aos previstos para o ensino presencial, realizadas na plataforma digital Microsoft Teams.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 – Introdução ao Projeto Mecânico.

Notas introdutórias sobre o projeto em engenharia mecânica e suas fases. Referência à consideração de aspetos como a fiabilidade, análise económica, disponibilidade, segurança, etc. Fatores de segurança. Regulamentos, códigos e normas. Memória descritiva. Notas de cálculo e desenhos.

2 - Conceitos Básicos de Mecânica dos Materiais (Revisões)

3 – Projeto Estático.

Critérios de rotura. Falha dúctil e falha frágil. Concentração de tensões. Introdução à mecânica da fratura.

4 – Projeto à Fadiga.

Fadiga de um material. Tensões variáveis. Fratura de um material. Resistência à fadiga. Curvas S-N. Correção do limite de fadiga. Resistência á fadiga para tensões variáveis. Fadiga de torção. Fadiga para solicitações combinadas. Fadiga acumulada.

5 – Rolamentos.

Classificação e tipos de apoios e chumaceiras. Seleção de apoios e chumaceiras. Chumaceiras de rolamento. Tipos de rolamentos. Vida dos rolamentos. Capacidade de carga. Lubrificação, vedação e pormenores construtivos. Chumaceiras de escorregamento. Considerações de projeto. Relação entre variáveis. Folga. Materiais e carregamentos.

6 – Projeto de Parafusos e Outros Dispositivos de Ligação.

Normas de parafusos. Desenho de parafusos. Tipos de parafusos. Fusos. Parafusos à tração. Compressão das peças ligadas. Junta sob tensão exterior. Binário de aperto. Projeto estático de parafusos. Juntas. Parafusos à fadiga. Rebites e parafusos ao corte. Parafusos especiais. Chavetas, pinos e outros elementos de fixação.

7 – Projeto de Soldadura e Outros Tipos de Ligações.

Soldadura de topo e de ângulo. Soldadura sob torção e flexão. Resistência das juntas soldadas. Cuidados de projeto. Fadiga em construção soldada. Soldaduras por resistência. Ligação de juntas por adesivos.

8 – Projeto de Molas.

Funções típicas das molas. Tipos de molas. Tensões nas molas helicoidais de tração e compressão. Efeito de curvatura. Deformação de molas helicoidais. Molas de tração e de compressão. Estabilidade. Materiais e propriedades. Frequência crítica de molas. Fadiga de molas. Molas helicoidais de torção. Molas de lâminas. Anilhas de “Belleville”. Vários tipos de molas.

Bibliografia Obrigatória

Rosa Marat-Mendes; Mário Alberto Vieira; Folhas de Apoio à unidade curricular de Elementos de Máquinas I, 2021
Richard G. Budynas, J. Keith Nisbett; Shigley's Mechanical Engineering Design, McGraw Hill
SKF; Catálogo Rolamentos SKF

Bibliografia Complementar

Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek; Fundamentals of Machine Component Design, Willey&Sons
C. Moura Branco, J. Martins Ferreira, J. Domingos da Costa, A. Silva Ribeiro; Projecto de Órgãos de Máquinas, Fundação Calouste Gulbenkian
Arlindo Silva, Carlos Tavares Ribeiro, João Dias, Luís Sousa; Desenho Técnico Moderno, LIDEL
Bernard J. Hamrock, Bo Jacobson, Steven R. Schmid; Fundamentals of Machine Elements, McGraw Hill

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

São ministradas aulas teórico-práticas. Depois da exposição teórica da matéria, esta é ilustrada através de exemplos de aplicação.
Em complemento, os alunos realizarão um Projeto para se familiarizarem com a matéria lecionada, sendo debatidos assuntos sobre o mesmo durante as aulas práticas sempre que o docente considere necessário. Realizar-se-ão, sempre que possível, seminários e visitas de estudo com interesse para a matéria lecionada.

Software

Ftool
Solidworks
MDS Solids
Ansys

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de projecto

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	40,00
Exame	0,00
Teste	60,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	15,00
Estudo autónomo	30,00
Frequência das aulas	60,00
Total:	105,00

Obtenção de frequência

...

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final (NF) na disciplina é arredondada às unidades, sendo dada por:

Modo 1: NF=60%(T1+T2) + 40%(NP)

NP – Nota do Projeto
T1 - Nota do primeiro Teste.
T2 - Nota do segundo Teste.
sujeito a: (T1+T2)/2 >= 9,5, T1>6, T2>6, NP >= 9,5, NF >= 9,5

O estudante pode recuperar um dos Testes na época normal de avaliação, em particular, na data do 1º Exame (EX1), desde que, até à data do 1º Exame, T1>6 e T2>6.

Modo 2 - NF = 60%Exame Final (EX1 ou EX2) + 40%(NP)

NP – Nota do Projeto
Sujeito a: EX1 ou EX2 >= 9,5, NP >= 9,5, NF >= 9,5

Observações:
A aprovação na disciplina exige a nota mínima de 9,5 valores na média dos 2 Testes ou nos Exames, e a nota superior a 6 valores em cada um os testes.
O Projeto tem carácter obrigatório (Pedagogicamente Fundamental) e contará sempre 40% da nota final com a média dos Testes ou Exames.

O Projeto deverá ser entregue até à data limite estipulada. O não cumprimento da data de entrega do Projeto implica uma penalização de 1 valor na nota por cada dia de atraso.