DESCRIÇÃO:
- A força que atua no cabeçote é devido
a pressão na câmara de combustão. E segue a seguinte relação:
F = P x A
A = Área do cabeçote, que é A = PI x R²
P => é a pressão da câmara.
- A força contraria a esta que os pinos (entenda-se parafusos) podem exercer ,sem se romper ,dependem de
Área seccional do pino
Características do material do pino
A área de um parafuso pode ser dada por A~ 1,1(Pi
x R² ), aonde
R- menor raio da rosca ( raio da parte interna da rosca )
Já
a área de um pino sem rosca e simplesmente Pi x R²
A força e dada por
U = A x T ,
Aonde :
Á – Área
T – Tensão de Cisalhamento
Determinada pela especificação do parafuso, ex: Grau 5 = 482,65 MPa, ou no caso
de pinos de metal, pode ser
0,6 x UTS – Para aço e alumínio
0,5 x UTS – Para aço inox
No caso o uts é Ultimate Tensile Strength do material ( Dado disponível para a
maioria dos materiais em
www.matweb.com )
A planilha de calculo Pinos do BulkHead tem uma tabela com a resistência de
parafusos típicos.
-
Então conclui-se que a força máxima que um conjunto de pinos pode exercer é:
F = N x U ,
N – Numero de Pinos
- Temos também que a pressão máxima que o cabeçote deve suportar é a pressão
normal de operação do motor, multiplicada por um fator de segurança S.
Então, F =( P x S )*A, aonde um fator de segurança gira em torno de 1,5 a 2
- Substituindo em uma equação mais pratica temos:
·
N – Numero de Pinos
·
Pi – 3,1456....
·
Rt – Raio interno da Câmara de Combustão
·
S – Fator de Segurança
·
P – Pressão de operação do motor
·
Ap – Área do Pino
·
T - Tensão de Cisalhamento do Pino
IMPORTANTE:
Para o acima ser valido, os parafusos devem se dispor da seguinte forma:
· D – Diâmetro da Cabeça do Parafuso, ou Pino
APB-FOGUETES
VITORIA-ES