aula10

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ENGENHARIA MECNICA

ME66C-Mecanismos

Ana Paula C. S. Ferreira

Aula 10

NORTON, R. L. CINEMTICA E DINMICA DOS

MECANISMOS, CAPTULO 3, NEW YORK: MCGRAW-

HILL INC., 2010.

http://www.utfpr.edu.br/

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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL

-DETERMINAO DOS COMPRIMENTOS DOS ELOS NECESSRIOS PARA SE

OBTER OS MOVIMENTOS DESEJADOS.

-PARA SNTESE DIMENSIONAL DE UM MECANISMO DE QUATRO BARRAS OS

MTODOS MAIS SIMPLES E RPIDOS SO OS MTODOS GRFICOS, QUE

TRABALHAM BEM PARA PROJETOS COM AT TRS POSIES.

-PARA PROJETOS QUE REQUEIRAM MAIS POSIES, MTODO DE SNTESE

NUMRICA OU ANALTICA SO NECESSRIOS.

-USA PRINCPIOS DE GEOMETRIA EUCLIDIANA (BISSECO DE RETAS E

NGULOS, PROPRIEDADES DE PARALELISMO E PERPENDICULARISMO DE

RETAS, ETC)

-INSTRUMENTOS NECESSRIOS PARA SNTESE GRFICA: COMPASSO,

TRANSFERIDOR E RGUA.


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MECANISMOS

CONDIES LIMITANTES

-POSIES DE PONTO MORTO OU SINGULARIDADES: SO DETERMINADAS PELA

COLINEARIDADE DE DOIS ELOS MVEIS.

-A FIGURA MOSTRA UM MECANISMO NO GRASHOF DE QUATRO BARRAS NO SEU LIMITE DE

MOVIMENTO, CHAMADO DE POSIO DE PONTO MORTO.

QUANDO ELO 2 MOVE O MECANISMO NO GRASHOF DA FIGURA, C1D1 E C2D2 (LINHAS

CONTNUAS) SO AS POSIES DE PONTO MORTO.

QUANDO ELO 4 MOVE O MECANISMO DA FIGURA, C3D3 E C4D4 (LINHAS TRACEJADAS) SO AS

POSIES DE PONTO MORTO.

UM MECANISMO TRIPLO SEGUIDOR TER QUATRO

POSIES DE PONTO MORTO.

QUANDO EM UMA POSIO DE PONTO MORTO,

NO POSSVEL APLICAR FUTUROS MOVIMENTOS

USANDO O MESMO ELO COMO ENTRADA. UM OUTRO

ELO DEVE SER MOVIDO PARA SAIR DA POSIO DE

PONTO MORTO.


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MECANISMOS

CONDIES LIMITANTES

-POSIES ESTACINRIAS: UM MECANISMOS GRASHOF MANIVELA SEGUIDOR

DE QUATRO BARRAS TER DUAS POSIES ESTACIONRIAS, COMO MOSTRA A

FIGURA.

-AS POSIES ESTACIONRIAS ACONTECEM QUANDO A MANIVELA O2C ESTIVER

COLINEAR COM O ELO 3 (CD), AMBOS COLINEARMENTE ESTENDIDOS (O2C2D2)

OU COLINEARMENTE SOBREPOSTOS (O2C1D1).

-NESSAS DUAS SITUAES O MECANISMO NO PODER SER MOVIDO A PARTIR

DO ELO 4 (O4D).


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MECANISMOS

CONDIES LIMITANTES

-NGULO DE TRANSMISSO: DEFINIDO COMO O VALOR ABSOLUTO DO NGULO

AGUDO DO PAR DE NGULOS NA INTERSEO DOS ELOS DE SADA E ACOPLADOR.

VARIA CONTINUAMENTE DE UM VALOR MNIMO A UM VALOR MXIMO.


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MECANISMOS

CONDIES LIMITANTES -NGULO DE TRANSMISSO:

-NA FIGURA O TORQUE T2 APLICADO AO ELO 2 CAUSA UMA FORA COLINEAR ESTTICA F34

APLICADA PELO ELO 3 AO ELO 4 NO PONTO D.

-SOMENTE A COMPONENTE TANGENCIAL DE F34 PRODUZ TORQUE DE SADA NO ELO 4.

CONSEQUENTEMENTE O VALOR IDEAL DO NGULO DE TRANSMISSO 90o

-QUANDO m MENOR QUE 45, A COMPONENTE RADIAL MAIOR QUE A COMPONENTE

TANGENCIAL.

-NGULO DE TRANSMISSO MNIMO ACIMA DE 40 PROMOVE MOVIMENTAO SUAVE E UMA

BOA TRANSMISSO DE FORAS.


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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL

-SNTESE DE DUAS POSIES: SUBDIVIDE-SE EM DUAS CATEGORIAS, SADA NO

SEGUIDOR E SADA NO ACOPLADOR.

-SADA NO SEGUIDOR (ROTAO PURA) APROPRIADA QUANDO SE DESEJA UM

MECANISMO GRASHOF MANIVELA SEGUIDOR. DUAS POSIES ANGULARES

DISCRETAS SO GERADAS NO SEGUIDOR.

-EXEMPLO 1: PROJETAR UM MECANISMO GRASHOF MANIVELA SEGUIDOR DE

QUATRO BARRAS PARA FORNECER 45 DE ROTAO DO SEGUIDOR COM O

MESMO TIPO DE AVANO E RETORNO, PARA UMA VELOCIDADE DE ENTRADA DO

MOTOR CONSTANTE.


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MECANISMOS

SNTESE DE DUAS POSIES - SADA NO SEGUIDOR (ROTAO PURA)

CONSTRUO PASSO A PASSO:

1 DESENHE O ELO DE SADA O4B NAS DUAS POSIES EXTREMAS, B1 E B2, COM O

NGULO DE MOVIMENTO q4 (45 ) SENDO ATENDIDO.

2 DESENHE A CORDA B1B2 E ESTENDA-A PARA AS DUAS DIREES.

3 SELECIONE UM PONTO CONVENIENTE O2 NA RETA B1B2 ESTENDIDA.

4 DIVIDA O SEGMENTO B1B2 AO MEIO E DESENHE UMA CIRCUNFERNCIA DE RAIO IGUAL

METADE DE B1B2 E CENTRO EM O2.

5 IDENTIFIQUE OS PONTOS DE INTERSECO DA

CIRCUNFERNCIA COM B1B2 ESTENDIDO, A1 E A2.

6 MEA O COMPRIMENTO DO ACOPLADOR COMO

SENDO A1B1 OU A2B2.

7 MEA O TERRA (COMPRIMENTO 1), ELO MANIVELA

(COMPRIMENTO 2) E ELO SEGUIDOR (COMPRIMENTO4).


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MECANISMOS



8 CALCULE A CONDIO DE GRASHOF PARA O MECANISMO. SE NO FOR SATISFEITA,

REFAA OS PASSOS DE 3 A 8 COM O2 MAIS AFASTADO DE O4.


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MECANISMOS

d d/2

M A

S q



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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL



-SADA NO SEGUIDOR (ACOPLADO A UMA RETA NO PLANO)

-EXEMPLO 2: PROJETAR UM MECANISMO DE QUATRO BARRAS PARA MOVER O

ELO CD DA POSIO C1D1 PARA C2D2.


1 DESENHE O ELO CD NAS DUAS POSIES

DESEJADAS, C1D1 E C2D2.

2 DESENHE AS RETAS DE CONSTRUO

C1 A C2 E D1 A D2.


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MECANISMOS

SNTESE DE DUAS POSIES - SADA NO SEGUIDOR


3 BISSECCIONE A RETA C1C2 E A RETA D1D2 E ESTENDA SUAS BISSETRIZES

PERPENDICULARMENTE AT SE INTERCEPTAREM NO PONTO O4, QUE SER O

PLO DE ROTAO.

4 O4C1D1 DEFINE ELO SEGUIDOR NA PRIMEIRA POSIO. O4C2D2 DEFINE ELO

SEGUIDOR NA SEGUNDA POSIO.

5 SELECIONE UM RAIO CONVENIENTE E DESENHE UM ARCO PERTO DO POLO

DE ROTAO PARA INTERCEPTAR AMBAS AS RETAS O4C1 E O4C2. NOMEIE AS

INTERSECES B1 E B2.

6 REFAA OS PASSOS 2 A 8 DO EXEMPLO 1

PARA COMPLETAR O MECANISMO.


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MECANISMOS

C1

D1

C2

D2

O2

B1

B2

O4

A2

SNTESE DE DUAS POSIES - SADA NO SEGUIDOR


PARA VERIFICAR CONDIO DE GRASHOF:

O4A2 MANIVELA

A2B2 ACOPLAMENTO

B202 SEGUIDOR

O2O4 - FIXAO


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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL



-SADA NO ACOPLADOR CASO SIMPLES DE GERAO DE MOVIMENTO EM QUE

DUAS POSIES DE UMA RETA NO PLANO SO DEFINIDAS COMO SADA.


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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL



-SADA NO ACOPLADOR

-GERALMENTE A SOLUO CONDUZ A UM MECANISMO TRIPLO SEGUIDOR DE

QUATRO BARRAS.


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MECANISMOS

SNTESE DIMENSIONAL



-SADA NO ACOPLADOR

- O TRIPLO SEGUIDOR DE QUATRO BARRAS PODE SER MOVIDO PELA ADIO DE

UMA CADEIA DE DUAS BARRAS O QUE TORNA O RESULTADO FINAL UM

MECANISMO DE SEIS BARRAS TIPO WATT CONTENDO UMA SUBCADEIA

GRASHOF DE QUATRO BARRAS.


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MECANISMOS

SNTESE DE DUAS POSIES - SADA NO ACOPLADOR

EXEMPLO 3: PROJETAR UM MECANISMO DE QUATRO BARRAS PARA MOVER O

ELO CD MOSTRADO DA POSIO C1D1 PARA C2D2 (COM PIVS MVEIS EM C E D)


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MECANISMOS



1 DESENHE O ELO CD NAS DUAS POSIES DESEJADAS, C1D1 E C2D2.

2 DESENHE AS RETAS DE CONSTRUO DE C1 PARA C2 E DE D1 PARA D2.

3 BISSECCIONE A RETA C1C2 E A RETA

D1D2 E ESTENDA AS BISSETRIZES

PERPENDICULARMENTE EM DIREES

CONVENIENTES. O POLO DE ROTAO

NO SER USADO NESSA SOLUO.

4 SELECIONE QUALQUER PONTO

CONVENIENTE EM CADA BISSETRIZ

COMO SENDO OS PIVS FIXOS O2 E O4.

5 CONECTE O2 COM C1 (ELO 2) .

CONECTE O4 COM D1 (ELO4).


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MECANISMOS



6 A RETA C1D1 O ELO 3. A RETA O2O4 O ELO 1.

7 CHEQUE AS CONDIES DE GRASHOF. QUALQUER

CONDIO POTENCIALMENTE ACEITVEL

NESSE CASO.


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MECANISMOS

C1

D1

C2

D2

O2

O4



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MECANISMOS

SNTESE DE DUAS POSIES DADE MOTORA

EXEMPLO 4: PROJETAR UMA CADEIA DE DUAS BARRAS PARA CONTROLAR E

LIMITAR OS EXTREMOS DO MOVIMENTO DO MECANISMO DO EXEMPLO 3 PARA

AS DUAS POSIES PROJETADAS.


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MECANISMOS

SNTESE DE DUAS POSIES - DADE MOTORA


1 SELECIONE UM PONTO CONVENIENTE NO ELO 2 DO MECANISMO DO EXEMPLO 3.

CHAME ESSE PONTO DE B1.

2 DESENHE UM ARCO COM CENTRO EM O2 ATRAVS DE B1 PARA INTERCEDER NA

RETA CORRESPONDENTE O2B2 NA

SEGUNDA POSIO DO ELO 2. CHAME

ESSE PONTO DE B2.

3 EXECUTE OS PASSO 2 A 8 DO

EXEMPLO 1 PARA COMPLETAR

O MECANISMO. PORM AQUI S

SERO ADICIONADOS O ELOS

5 E 6. O ELO 6 SER A MANIVELA

MOTORA.

A SUBCADEIA DE QUATRO BARRAS

DAS CONEXES O6, A1, B1, O2 DEVE

SER UM MECANISMO GRASHOF

MANIVELA SEGUIDOR.


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MECANISMOS

C1

D1

C2

D2

O2

O4

B1 B2

O6

A2

SNTESE DE DUAS POSIES - DADE MOTORA


PARA VERIFICAR CONDIO DE GRASHOF:

O6A2 MANIVELA

A2B2 ACOPLAMENTO

B202 SEGUIDOR

O2O6 - FIXAO


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