Verificar se é possível usinar uma peça de aço St 60 em um torno horizontal CNC, cujo motor do eixo árvore é de 35 cv. No processo foi utilizado uma velocidade de corte 150 m/min, avanço de 0,4 mm/rot, profundidade de corte de 5 mm e o ângulo de corte da ferramenta de 90°, com uma pressão específica de 2420 N/mm². Considerando que a máquina trabalha com um rendimento de 0,85 e uma força de corte de 4840 N. Calcule Potência de corte em cv necessária para usinar este material.

Questão

Verificar se é possível usinar uma peça de aço St 60 em um torno horizontal CNC, cujo motor do eixo árvore é de 35 cv. No processo foi utilizado uma velocidade de corte 150 m/min, avanço de 0,4 mm/rot, profundidade de corte de 5 mm e o ângulo de corte da ferramenta de 90°, com uma pressão específica de 2420 N/mm². Considerando que a máquina trabalha com um rendimento de 0,85 e uma força de corte de 4840 N. Calcule Potência de corte em cv necessária para usinar este material.

Imagem 1

Fórmulas exibidas na imagem (KaTeX):

Pc=Vc×f×ap60000×η×Ks  (kW)P_c=\frac{V_c\times f\times a_p}{60000\times \eta}\times K_s\;(kW)

Pc=?×?×?60000×0,85×?P_c=\frac{?\times ?\times ?}{60000\times 0,85}\times ?

Pc=?  kWP_c=?\;kW

Pc=?  kW0,736  kWP_c=\frac{?\;kW}{0,736\;kW}

Pc=?  cvP_c=?\;cv

Alternativas

14,2 kW

14,2 cv

19,3 cv

92%

19,3 kW

1,93 cv

Explicação

Para a potência de corte, podemos usar a forma baseada em força de corte:

  1. Converter a velocidade de corte para m/s: Vc=150 m/min=15060=2,5 m/sV_c=150\ \text{m/min}=\frac{150}{60}=2{,}5\ \text{m/s}

  2. Potência efetiva no corte (sem rendimento): Pc(W)=FcVcP_c(\text{W})=F_c\cdot V_c Pc=48402,5=12100 W=12,1 kWP_c=4840\cdot 2{,}5=12100\ \text{W}=12{,}1\ \text{kW}

  3. Potência requerida no motor considerando rendimento η=0,85\eta=0{,}85: Pmotor=Pcη=12,10,85=14,235 kWP_{motor}=\frac{P_c}{\eta}=\frac{12{,}1}{0{,}85}=14{,}235\ \text{kW}

  4. Converter para cv (adotando 1 cv=0,736 kW1\ \text{cv}=0{,}736\ \text{kW}): P(cv)=14,2350,736=19,34 cv19,3 cvP(\text{cv})=\frac{14{,}235}{0{,}736}=19{,}34\ \text{cv}\approx 19{,}3\ \text{cv}

Logo, a potência de corte necessária é aproximadamente 19,3 cv.

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