Questões de Engenharia Mecânica do ano 2023

Sobre a usinagem de materiais, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) Usinabilidade é a propriedade dos materiais de poderem ser trabalhados por ferramentas de corte. Em alguns materiais ocorrem problemas de usinabilidade, tais como desgaste acentuado ou aquecimento excessivo da ferramenta, necessidade de grande força ou potência de usinagem, empastamento ou enganchamento da ferramenta pelo material, lascamento do gume de corte e acabamento inadequado da peça usinada.
( ) Durante o corte de metais, existe geração de energia térmica devido à deformação da raiz do cavaco, o atrito entre a peça e a ferramenta e o atrito entre o cavaco e a ferramenta. Alta temperatura é o principal fator limitante da utilização das ferramentas de corte em regimes de trabalho elevados, portanto, fixando as condições máximas de produtividade.
( ) Para aumentar a produtividade da ferramenta, deve-se aumentar a velocidade, o avanço e a profundidade de corte. Todos esses fatores aumentam a temperatura da ferramenta. Portanto, deve-se procurar empregar materiais de corte resistentes a altas temperaturas e ao desgaste e reduzir a temperatura durante a usinagem, por exemplo, com a utilização de fluidos de corte.
( ) Ferramentas de aço rápido exibem maior resistência à abrasão, a qual permite a utilização de velocidades de corte maiores que aquelas para os aços ferramenta. O revestimento com TiN leva à redução do desgaste da face e do flanco, pelo aumento da dureza, e à diminuição do coeficiente de atrito, reduzindo a força de corte e melhorando o acabamento superficial das peças.
( ) O conhecimento da força de usinagem não é importante para o projeto de uma máquina ferramenta, apenas para determinar as condições de corte em condições de trabalho, para avaliar a precisão de uma máquina ferramenta e para quantificar os mecanismos de desgaste.  

Com relação às funções e atividades que cabem aos serviços de manutenção, indique se os itens abaixo são verdadeiros (V) ou falsos (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) Identificar as áreas e os locais nos quais poderão ser implementados programas de manutenção preventiva e implementar modificações em equipamentos e instalações que reduzam a necessidade futura de manutenção corretiva.
( ) Favorecer fornecedores na especificação de sobressalentes, suprimentos, ferramentas e equipamentos de forma a garantir que estes sejam vitoriosos em processos licitatórios e tomadas de preço.
( ) Adequar as oficinas para realizar as manutenções, garantir a disponibilidade das ferramentas e equipamentos apropriados, prever necessidades de fornecimento de sobressalentes e auxiliar na aquisição com antecedência adequada, organizar o estoque e identificar excesso de estoque quando este ocorrer.
( ) Obter as normas e padrões para o trabalho de manutenção, operar de acordo com princípios adequados de segurança das instalações e dos trabalhadores e treinar o pessoal de manutenção.
( ) Planejar o cronograma de manutenções, prever variações de demanda anual dos trabalhos de manutenção e analisar as demandas futuras e os efeitos gerados por elas. 

Os materiais de construção mecânica são normalmente classificados como metais e ligas metálicas, cerâmicas, polímeros, compósitos e materiais avançados. Sobre as propriedades dos materiais, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. Os metais têm como propriedades típicas altas condutividades elétrica e térmica, elevadas ductilidade, tenacidade, dureza e resistência, podem ser processados por usinagem, fundição, conformação e soldagem e podem ser sujeitos à corrosão.
II. Cerâmicas apresentam baixa densidade, alta dureza, alta resistência sob esforços de compressão, mas não de tração e apresentam ruptura frágil, baixas condutividades elétrica e térmica, alto ponto de fusão e resistência à corrosão e ao desgaste.
III. Comparativamente aos metais, os polímeros apresentam baixa densidade, baixa tenacidade e elevada plasticidade, elevada expansão térmica e resistência à corrosão, baixas condutividades elétrica e térmica e baixo ponto de fusão.
IV. Compósitos são combinações de dois ou mais materiais para atingir propriedades melhores que as dos seus constituintes isoladamente. A principal finalidade dos compósitos é obter uma elevada razão entre resistência e massa. Os compósitos necessariamente apresentam propriedades isotrópicas, as quais dependem do tipo de enchimento e do método de fabricação utilizado.
V. Materiais avançados incluem semicondutores, biomateriais, materiais inteligentes e nanomateriais. Normalmente são obtidos a partir de materiais tradicionais cujas propriedades são melhoradas por processos de síntese específicos e são usados para atender aplicações em alta tecnologia.  

Sobre a formação e extração de condensado em tubulações de distribuição de vapor, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) A transferência de calor do vapor para o ambiente reduz a temperatura do vapor superaquecido e causa a condensação do vapor saturado. Durante a condensação do vapor saturado, sua temperatura e pressão permanecem constantes.
( ) O condensado formado escorre pelas paredes e escoa ao longo da tubulação por ação da gravidade e do escoamento de vapor, até um ponto em cota mais baixa onde ele é extraído por um purgador. Esse condensado coletado pelos purgadores pode ser retornado para a caldeira com a água de alimentação.
( ) No início da operação de uma tubulação de vapor, a taxa de formação de condensado é mínima, já que as tubulações ainda não estão quentes o suficiente para perder calor para o ambiente externo.
( ) Derivações de tubulação principais devem ser instaladas na parte superior da tubulação, a fim de evitar a drenagem de condensado das tubulações principais para as tubulações secundárias, inundando a tubulação secundária.
( ) Os purgadores são instalados aproximadamente a cada 30 m a 50 m ao longo de tubulações longas horizontais e aproximadamente a cada 15 m em tubulações com inclinações que crescem na direção de escoamento do vapor. Purgadores também devem ser instalados em pontos baixos da tubulação e no pé de tubulações verticais.

Durante 5 anos, foram analisados 2.000 condicionadores de ar, cada qual contendo um compressor, e esses equipamentos apresentaram 50 falhas no decorrer do período. Em média, durante cada ano, cada condicionador opera o equivalente a 12 horas por dia, 30 dias por mês, 6 meses. Com base nesses dados, a taxa de falha individual, o tempo médio até falha (MTTF) de cada unidade e a quantidade provável de unidades que deverão falhar nos próximos 30 dias são, respectivamente (em valores aproximados):