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Docente: Eng. Elisiario José Giquila Lucala Email: elisiariolucala1996@gmail.com
TEORIA DOS MECANISMOS
CONFERÊNCIA 2
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Curso: Engenharia Mecânica 4º Ano - I Semestre Ano Académico: 2021/
Tema I: Estrutura e Mobilidade
TEORIA DOS MECANISMOS Sumário:
- Mecanismos mais empregados. Classificação.
- Elementos e tipo de movimento que realizam.
- Pares cinemáticos. Classificação.
- Cadeias cinemáticas. Classificação.
Aula: 5,6,7 e 8
Tema I: Estrutura e Mobilidade
TEORIA DOS MECANISMOS
Bibliografia:
- Golubév, Y. Teoría de Máquinas y Mecanismos. Ciudad de la Habana. Ed. Pueblo y Educación. 1981.
- Zinoviev, V. Teoria de los mecanismos y máquinas. Ed. Mir. 1969.
- Baránov.G .G. Curso de Teoría de Mecanismos y Máquinas. Ed. Mir. 1979.
- Shigley, E y Uicker, J. Teoría de Máquinas y Mecanismos. Ed. Mc Graw Hill. 1988.
Elementos e seu tipo de movimento Mecanismos mais empregados Membro Movimento 1- Manivela Rotação 2- Biela Plano Geral 3- Corrediça Translação retil. 4- Bastidor Imóvel Membro Movimento 1- Manivela Rotação 2- Corrediça Translação retil. 3- Colisa Rotação 4- Bastidor Imóvel
ELOS
- Elo, é um corpo rígido que possui ao menos dois
nós que são pontos para se anexar aos outros
elos. O elo pode ser:
- Binário: aquele que possui dois nós;
- Terciário: aquele que possui dois nós;
- Quaternário: aquele que possui dois nós;
TIPOS DE ELOS
JUNTAS
- Juntas (Par cinemático), é uma conexão entre dois ou mais
elos (em seus nós) que permite o movimento, ou
movimento potencial, entre elos conectados.
- As juntas ou pares cinemáticos limitam a mobilidade
relativa dos membros que o constituem, diminuindo o
número do GDL dos mesmos
JUNTAS
O pares cinemáticos podem ser classificados:
Pelo tipo de contacto entre os elementos; Pelo numero de graus de liberdade permitidos na junta; Pelo tipo de fechamento físico da junta: tanto força como forma fechada Pelo o numero de elos unidos (ordem da junta)
Par Movimento que limita Representaçã o do Par Esquema do Par IV – Inferior Exemplo: Uma árvore e um casquilho flutuante ou uma junta universal.
SZ, SY, ϕZ, ϕY
Par cilíndrico. Par de 2 movimentos.
SX, SY, SZ, ϕX
Junta universal. Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo tipo de contacto entre os elementos
Par Movimento que limita Representação do Par Esquema do Par V - Inferior Exemplo: Uma árvore e um rolamento ou um trilho em uma guia.
SX, SY, SZ, ϕX,
ϕY
Par de revolução ou articulação.
SY, SZ, ϕX, ϕY,
ϕZ
Par guia- corrediça ou par de translação. Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo tipo de contacto entre os elementos
- A principal vantagem pratica de pares inferiores
sobre os superiores é a melhor habilidade de reter
lubrificantes entre as superfícies envolvidas.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo tipo
de contacto entre os elementos
Por esta razão, no plano só podem existir pares cinemáticos da IV e V classe. Como regra, os pares cinemáticos de IV classe no plano são superiores e os pares de V classe são inferiores.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo tipo
de contacto entre os elementos
- Uma maneira útil de classificar juntas (pares cinemáticos) é pelo numero de graus de liberdade que elas permitem entre os dois elementos unidos.
- Assim Pelo numero de graus de liberdade permitidos as juntas podem ser completas e podem ser meia junta.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo
numero de graus de liberdade permitidos na junta;
- Juntas completas – são juntas com um grau de liberdade e são pares cinemáticos inferiores; Podem ser denominadas juntas pinadas (R) girando (revolução) e junta deslizantes (P) transladando (prismático).
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo
numero de graus de liberdade permitidos na junta;
- Meia junta - são juntas que permitem dois graus de liberdades localizados no denominador (pares superiores) que permitem simultaneamente dois movimentos relativos independentes, isto é, translação e rotação entre os elos ligados. Estes podem ser chamados também de junta cilíndrica porque permite rolar e deslizar.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo
numero de graus de liberdade permitidos na junta
JUNTAS
- Os pares prismáticos (P) e de revolução (R) são os únicos pares inferiores que podem ser utilizados em mecanismos planos.
- Os pares inferiores cilíndricos (C) esférico (S), de parafuso (H) e plano (F) são combinações de pares prismáticos e de revolução.
- Os pares R e P são blocos básicos de construção de todos os outos pares.
- A escolha do tipo de fechamento físico da junta deve
ser feita de forma cuidadosa.
- Em mecanismos é preferível a união dos elos por
forma.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo tipo
de fechamento físico da junta;
- A ordem da junta é definida como o numero de elos unidos menos um. São necessários dois elos para fazer uma articulação simples; Assim a combinação mais simples de articulação de dois elos tem ordem de junta igual a um.
- Se os elos adicionais são colocados na mesma junta, a ordem da junta aumenta com uma relação de um para um.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo
numero de elos unidos (ordem da junta)
- A ordem da junta tem significância na determinação
do numero de graus de liberdade de uma montagem.
Classificação dos pares cinemáticos ou juntas pelo
numero de elos unidos (ordem da junta)
CADEIAS CINEMATICAS
- Cadeias cinemáticas: Conjunto de elementos de um
mecanismo unidos entre si através de pares cinemáticos.
As cadeias cinemáticas podem ser Cadeia Cinemática plainas O movimento dos elementos que a formam se realiza em um plano ou em planos paralelos. Cadeia cinemática espacial O movimento dos elementos que a formam se realiza em um plano ou em planos paralelos. Segundo o gênero de movimento realizado pelos pontos dos elos
Cadeias cinemáticas Cadeia Cinemática Aberta: Cadeia na qual se têm elementos que participam de só um par cinemático. Fechada: É aquela cadeia em que os elementos que a formam participam de não menos de dois pares cinemáticos. Complexa: É aquela onde se têm elementos que participam de três ou mais pares cinemáticos. Simple: É aquela onde cada elemento da mesma participa de não mais de dois pares cinemáticos.
Cadeias cinemáticas. Classificação
Cadeias cinemáticas. Classificação
a) Cadeia cinemática simples e aberta (^) b) Cadeia cinemática simples e fechada c) Cadeia cinemática complexa e aberta d) Cadeia cinemática complexa e fechada
ELOS, JUNTAS OU ARTICULAÇÕES E CADEIAS
CINEMATICAS
- Com base nas classificações de cadeias de Reuleaux podemos definir:
- Cadeia cinemática: como um conjunto de elos e juntas interconectadas de maneira que possibilite um movimento de saída controlado em resposta a um movimento de entrada fornecido;
- Mecanismo: é uma cadeia cinemática em que pelo menos uma ligação foi “aterrada”, ou presa, à uma estrutura de referencia (que pode estar em movimento)
ELOS, JUNTAS OU ARTICULAÇÕES E CADEIAS
CINEMATICAS
- Maquina: é uma combinação de corpos resistente organizados para compelir as forças da natureza a fim de realizar um trabalho acompanhados por movimentos determinados; Pela definição de Reuleaux uma maquina é uma coleção de mecanismos organizados para transmitir forças e realizar trabalho.
- Manivela: é um elo que faz uma revolução completa e é articulado à estrutura;
FIM DA AULA
