máquinas hidraulicas

Escola Politécnica de Pernambuco
Departamento de Engenharia Mecânica
PROGRAMA
Disciplina: MÁQUINAS HIDRAULICAS
Obrigatória: sim
Código: MECN0004
Eletiva:
Carga Horária Semestral: 60 HORAS
Número de Créditos: TEÓRICOS: 04; PRÁTICOS: 00; TOTAL: 04
Pré-Requisito: MECÂNICA DOS FLUIDOS
Co-Requisito:
EMENTA
Energia Hidráulica: Equação da continuide. Forças exercidas e energia cedida
por líquido em escoamento permanente. Teorema de Bernoulii. Perda de Carga;
Máquinas Hidraulicas: Classificação geral. Elementos Construtivos principais.
Triângulos de velocidades. Equação fundamental dasd MH. Semelhança
hidráulica; Bombas Hidraulicas:
Classificação. Alturas de elevação.
Velocidades, diâmetros e perdas de carga nas tubulações. Potências e
rendimentos. Cavitação/NPSH. Sleção de bombas hidráulicas. Introdução ao
projeto de BH. Instalação e operação de BH; Turbinas Hidraulicas: Classificação/
principais tipos. Componentes principais.Queda hidráulica. Potências e
rendimentos. Seleção de turbinas hidráulicas. Cavitação em TH. Introdução ao
projeto de TH. Modelo e protótipo. Regulação de velocidade.
OBJETIVOS
Conhecer os princípios de funcionamento e transformações de energia que
ocorrem nas Máquinas Hidráulicas; Dimensionar tubulações e selecionar bombas
hidráulicas e motores para sistemas de bombeamento de líquidos; Dimensionar e
selecionar turbinas hidráulicas.
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UNID.
ITEM
1
01
HORAS
AULAS
T
P
08
CONTEÚDO
Siderurgia
Matérias-primas da industria siderúrgica: minério de
ferro, coque metalúrgico, calcário, ar e minério de
manganês. Produção do Ferro Gusa: Operação do
Alto Forno.
Processo de redução direta: Obtenção do Ferro
Esponja.
Fabricação do Aço: Processos pneumáticos
(conversores) e forno elétrico. Refino oxidante, refino
redutor, rinsagem, dessulfuração e desoxidação.
Lingotamento contínuo e laminação: obtenção de
lingote, chapas, perfis, barras e fio-máquina.
02
Tratamento Térmico
Diagrama de equilíbrio: Influência do diagrama de
equilíbrio nos tratamentos térmicos, Alotropia do
Ferro.
Principais tratamentos térmicos das ligas Fe-C:
Recozimento, normalização, têmpera, revenimento e
coalescimento.
Diagrama transformação-tempo-temperatura: Curvas
TTT para vários tipos de aço. Diagrama de
transformação para diagrama contínuo. Fatores que
influem na posição das linhas em C.
Temperabilidade: Método Jominy. Fatores que
afetam a temperabilidade. Distorção de Bain.
Transformação martensita de vários metais.
Têmpera superficial: Têmpera por chama e têmpera
por indução.
Tratamentos isotérmicos: Austêmpera e martêmpera.
Tratamentos térmicos novos: Têmpera diferencial.
Patenteamento. Tratamento sub-zero. Têmpera
superficial a laser. Tratamento térmico em vácuo.
Tratamentos
termoquímicos:
Cementação.
Nitretação. Carbonitretação. Cianetação. Boretação.
Nitretação e carbonitretação à plasma.
Prática dos tratamentos térmicos: Fornos de
aquecimento, atmosfera controladas, controle do teor
de carbono, ponto de orvalho, tensões internas e
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empenamento.
03
Aços para construção Mecânica
02
Sistemas de classificação dos aços. Sistemas SAE,
AISI, DIN e ABNT.
Composição química e propriedades dos açoscarbono: Influencia da composição química,
tratamento térmico e mecânico nas propriedades dos
aços-carbono.
Tipos de aços: Aços estruturais, aços para chapas e
tubos, aços para molas, aços de usinagem fácil, aços
para cementação e nitretação.
04
Ferros Fundidos
04
Ferros fundidos brancos e ferros fundidos cinzentos:
Carbono combinado e carbono grafítico. Influência
da composição química e da velocidade de
resfriamento. Classes dos ferros fundidos cinzento
segundo as normas ABNT e DIN. Forma e
distribuição dos veios de grafita, classificação da
ASTM. Tratamentos térmicos dos ferros fundidos.
Outros meios para se obter ferros fundidos melhores.
Ferro fundido mesclado. Ferro fundido coquilhado.
Propriedades gerais dos ferros fundidos cinzentos.
Ferros
fundidos
maleáveis:
Processos
de
maleabilização. Propriedades dos ferros fundidos
maleáveis segundo a ABNT.
Ferros fundidos nodulares: Processo de nodulação.
Classificação do ferro fundido nodular segundo a
ABNT.
1ª Prova
02
2
05
Metalografia
06
Macrografia: Preparo do corpo de prova. Exame e
interpretação do resultado do ataque. Impressão de
Baumann. Exemplos de macrografias.
Micrografia: Técnica micrográfica. Microscópio
metalográfico. Constituintes dos aços. Avaliação do
teor de carbono pela micrografia. Impurezas nos
aços. Interpretação micrográfica. Exemplos de
micrografias.
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06
Materiais Resistentes a corrosão e ao calor
06
Aços inoxidáveis: O papel do cromo e a passividade.
Classificação AISI e metalurgia física dos aços
inoxidáveis. Efeito dos elementos de liga nos aços
inoxidáveis. Diagrama de Shaeffler. Soldagem dos
aços inoxidáveis , Trinca à Quente. Sensitização e a
corrosão intergranular. Como evitar a corrosão
intergranular. Estabilidade dos aços inoxidáveis
quando submetido a altas temperaturas, Fase
Sigma. Conformação dos aços inoxidáveis.
Aplicações
dos
aços
inoxidáveis
ferríticos,
martensíticos, austeníticos, duplex e endurecíveis
por precipitação.
Ligas não-ferrosas resistentes ao calor. Ligas a base
de níquel.
07
Aços para fins especiais
02
Aços resistentes ao desgaste: Aços Hadfield.
Aços carbono-cromo: Aço SAE 50100, SAE 51100 e
SAE 52100.
Aços
ultra
–resistentes:
Mecanismo
de
endurecimento por precipitação. Aços maraging.
Aços grafíticos. Usinabilidade e aplicações em
matrizes para conformação afrio
Aços criogênicos: Transição fratura dúctil-fratura
frágil dos aços quando submetidos a baixas
temperaturas. Aço SAE 4340.
Aços patináveis: Aços resistentes à corrosão
atmosférica na construção civil.
08
Metais não ferrosos
04
Cobre e suas ligas: Processo de refino do cobre.
Bronzes
para
mancais.
Bronzinas.
Latões.
Tratamentos térmicos do cobre e suas ligas.
Alumínio e suas ligas: Metal alumínio. Processo de
obtenção do alumínio Hall/Herout. Resistência à
corrosão do alumínio puro e das ligas de alumínio,
Alclad. Ligas de alumínio trabalhadas. Ligas de
alumínio tratadas termicamente. Ligas fundidas de
alumínio para veículos. Ligas de alumínio superresistentes. Conformação do alumínio. Soldagem do
alumínio. Aplicações do alumínio e suas ligas.
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Outros metais e ligas não ferrosas: Níquel, magnésio
e titânio.
09
Aços para ferramentas e Matrizes
02
Aços para trabalho a frio.
Aços resistentes ao choque.
Aços para trabalho á quente.
Aços rápidos: Dureza a quente. Seleção dos aços
rápidos.
Metal duro ou carbonetos duros sinterizados:
Características gerais do metal duro. Classes do
metal duro. Seleção do metal duro para usinagem.
Tratamento superficial do metal duro.
Cermets.
Materiais cerâmicos.
Outros materiais para ferramentas e matrizes:
Diamante
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Produtos da Metalurgia do Pó
Metais refratários
Materiais porosos
Materiais para contatos elétricos.
Materiais de fricção sinterizados.
Materiais magnéticos
Metais e ligas não-ferrosos
metalurgia do pó
01
produzidos
por
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Materiais Plásticos e compósitos usados na
construção Mecânica
Materiais
plásticos:Náilon
(Poliamidas).
Policarbonatos. ABS ou acrilonitrila-butadienoestireno. Ligas plásticas. Processos de fabricação de
peças em material plástico.
Compósitos: Tipos de compósitos.Aplicações da fibra
de vidro, fibra de Carbono e outros.
01
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Novos Materiais
Superpolímeros.
Cerâmica avançada.
Materiais utilizados na Bioengenharia e outros.
01
2ª Prova
02
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METODOLOGIA
Aulas expositivas com utilização de quadro, retro-projetor, slides, cartazes,
catálogos e documentação técnica de fabricantes. Utilização da Internet como
meio de pesquisa e comunicação com os alunos.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
Macintyre, Archibald Joseph ,BOMBAS E INSTALAÇÕES DE BOMBEAMENTO
Macintyre, Archibald Joseph MÁQUINAS MOTRIZES HIDRÁULICAS
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
de Mattos, Edson Ezequiel e de Falco, Reinaldo – BOMBAS
INDUSTRIAI McKlausen Editora
Bran, Richard e de Souza, Zulcy – MÁQUINAS DE FLUX Ao Livro Técnico S/A
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