Um parafuso de potência de 25 mm de uma só rosca tem um diâmetro de 25 mm com um passo de 5 mm. Uma carga vertical no parafuso alcança um máximo de 5 kN. Os coeficientes de fricção são 0,06 para o colar e 0,09 para as roscas. O diâmetro friccional do colar é de 45 mm. Encontre a eficiência global e o torque para “elevar” e “baixar” a carga.
Primeiro, devemos encontrar o diâmetro médio da rosca
d_m = 25 - \dfrac{5}{2} = 22,5 mm
Agora, iremos calcular o torque de subida pela equação
Substituindo os valores de F, l e d_m
T_R = \dfrac{5(22,5)}{2}\lbrack \dfrac{5+\pi(0,09)22,5}{\pi(22,5)-0,09(5)} \rbrack + \dfrac{5(0,06)45}{2} = 15,85 N \cdotp m
O torque necessário para descer a carga é dado por
Assim, temos que
T_L = \dfrac{5(22,5)}{2}\lbrack \dfrac{\pi(0,09)22,5 - 5}{\pi(22,5) + 0,09(5)} \rbrack + \dfrac{5(0,06)45}{2} = 7,83 N \cdotp m
Para calcular a eficiência, utilizaremos a relação
Dessa forma, teremos que
e = \dfrac{F l}{2\pi T_R} = \dfrac{5 (5)}{2\pi 15,85} = 0,251
