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ATPS mecanica aplicada 1 e 2° etapas

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FACULDADE ANHANGUERA DE CUIABCURSO SUPERIOR EM CONTROLE E AUTOMAO

JSSICA DE SOUZA RA 7617716404LUIS FERNANDO D. FIGUEIREDO RA 7089576500 VICTOR HUGO V. BRANDO RA 7422611107 WELTON BENEDITO DA SILVA RA 7089574797

MECNICA APLICADACINEMTICA DOS CORPOS RGIDOS

CUIAB/MTABRIL/2015. JSSICA DE SOUZA RA 7617716404LUIS FERNANDO D. FIGUEIREDO RA 7089576500 VICTOR HUGO V. BRANDO RA 7422611107 WELTON BENEDITO DA SILVA RA 7089574797

MECNICA APLICADACINEMTICA DOS CORPOS RGIDOS

Atividade prtica supervisionada apresentada como requisito para obteno de nota na disciplina, do Curso de Controle e Automao da Universidade Anhanguera Cuiab, sob a orientao do (a) Professor (a ) Esp. Gilson Bispo Batista.

CUIAB/MTABRIL/2015.SUMRIO

INTRODUO.. 041. CONCEITOS...... 052. RESOLUES...... 093. CONSIDERAES FINAIS... 164. REFERNCIAS........ 17

INTRODUO

A cinemtica a rea da mecnica que se ocupa das leis dos movimentos dos corpos independentemente das causas que provocam, por isso s se estuda a cinemtica em aspectos geomtricos do movimento. E cinemtica um mecanismo de movimento de um corpo e estabelecer cada instante a posio, a velocidade, e a acelerao em relao ao um ponto referencial.Desde a antiguidade que o homem emprega as maquinas e mecanismos para substituir o esforo humano, foi sendo provendo ferramentas apropriadas. Atualmente encontram se sistemas mecnicos (maquinas, mecanismos, etc.) nas mais variadas reas tais como na indstria e agricultura. Os novos processos tecnolgicos, aliados crescente mecanizao e automatizao nos mais diversos domnios, exigem cada vez mais estabilidade dos sistemas mecnicos.

1. CONCEITOS

Engrenagens so usadas para transmitir torque e velocidade angular em diversas aplicaes. Existem varias opes de engrenagens de acordo com o uso a qual ela se destina. As engrenagens so elementos rgidos simples que voltado para transmisso de movimentos rotativos entre eixos. Por ser rgidos no pode a ver qualquer diferena entre pontos de contato quando da transmisso estiver em movimento, caso aparte qualquer diferena pode ter perda do contato ou travamento entre elas. Hoje as engrenagens so usadas em uma infinidade de aplicaes so elas: rea da mobilidade (area, naval, agrcola, automotiva); rea industrial (usinagem, produo, transporte, movimentao de carga, controle de qualidade, robs); rea comercial (equipamentos de controle, registradores, componentes eletrnicos); eletrodomsticos. Por exemplo, no diferencial existente entre as rodas traseiras do seu carro, a energia transmitida por um eixo que passa pelo centro do carro, o que faz com que o diferencial tenha de "deslocar" essa energia em 90, para aplic-la sobre as rodas. As engrenagens, tambm chamadas rodas dentadas, so elementos bsicos na transmisso de potncia entre rvores. Elas permitem a reduo ou aumento do momento torso, com mnimas perdas de energia, e aumento ou reduo de velocidades, sem perda nenhuma de energia, por no deslizarem. A mudana de velocidade e toro feita na razo dos dimetros primitivos. Aumentando a rotao, o momento torso diminui e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, a maior delas ter sempre rotao menor e transmitir momento torso maior. A engrenagem menor tem sempre rotao mais alta e momento torso menor. O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no dimetro primitivo no h deslizamento, havendo apenas aproximao e afastamento. Nas demais partes do flanco existem ao de deslizamento e rolamento. Da conclui-se que as velocidades perifricas (tangenciais) dos crculos primitivos de ambas as rodas so iguais (lei fundamental do dentado).Existem uma variedades de engrenagens como j citado cada um tem sua funo e aplicao podemos citar exemplos motores, caixas de reduo bombas hidrulicas e outras infinidades de aplicaes. Vamos agora ver os tipos de engrenagens com ilustraes de imagens de cada tipo de engrenagens:

2. PROBLEMATIZAO

Automveis geralmente usam engrenagens cilndricas de dentes helicoidais, de dentes retos e engrenagens cnicas em transmisses e diferenciais. O uso de transmisses automticas no descarta engrenagens, pelo contrrio, a maioria das transmisses automticas tem mais engrenagens que as transmisses normais. Engrenagens de veculos sofrem a ao de cargas elevadas em relao ao espao ocupado, mas as cargas de maior intensidade so de curta durao. Isso torna possvel projetar as engrenagens para vida limitada em mximo torque e ainda obter engrenagens que duram muitos anos trabalhando no torque mdio de funcionamento. Engrenagem travada no eixo secundrio, eixo secundrio engrenagens.

Tipos de Engrenagens utilizadas.

2.3 As engrenagens cilndricas de dentes retos tem dentes paralelos ao eixo de rotao e so utilizadas para transmitir movimento entre dois eixos paralelos. De todos os tipos a engrenagem cilndrica de dentes retos a mais simples, sendo por essa razo, empregadas para desenvolver as relaes cinemticas primarias da forma de dentes. Os dentes so dispostos paralelamente entre si e em relao ao eixo. otipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. usada em transmisso que requer mudana de posio das engrenagens em servio, pois fcil de engatar. mais empregada na transmisso de baixa rotao do que na de alta rotao, por causa do rudo que produz. Elas so muito utilizadas em equipamentos comomquinas de lavar roupaserelgiode corda, porm este tipo de engrenagem no utilizado em carros tendo em vista que a cada vez que os dentes se encaixam h uma coliso entre eles. Isto faz com que elas sejam muito barulhentas.Pinho e cremalheiraPinho e cremalheiraso usados para converter rotao em movimento linear. Um exemplo perfeito disso o sistema de direo de muitos carros. O volante gira uma engrenagem que se une cremalheira. Conforme a engrenagem gira, ela desliza a cremalheira para a direita ou para a esquerda, dependendo do lado para o qual est virando o volante. (Fig. 1)

Fig. 1- Engrenagem cilndricas de dentes retos.

2.4 Engrenagem sem- fim engrenagem de um modo geral usado muito em mecanismo de transportes, onde ela composto em duas partes a roda sem fim e o parafuso. Por ser um mecanismo de transporte ela tem suas prprias caractersticas nica tais como: acionamento e amplamente utilizado em vrios lugares. Engrenagens sem-fimso usadas quando grandes redues de transmisso so necessrias. Esse tipo de engrenagem costuma ter redues de 20:1, chegando at a nmeros maiores do que 300:1. Muitas engrenagens sem-fim tm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem no consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ngulo do eixo to pequeno que quando a engrenagem tenta gir-lo, o atritoentre a engrenagem e o eixo no deixa que ele saia do lugar. Essa caracterstica til para mquinas como transportadores, nos quais a funo de travamento pode agir como um freio para a esteira quando o motor no estiver funcionando. Outro uso muito interessante para engrenagens sem-fim est nodiferencial Torsen, que usado em carros e caminhes de alto desempenho. (Fig.4)

Fig.04 Engrenagem sem- fim

2.5 Engrenagens helecoidas uma das mais conhecidas seus dentes so projetados para forma uma malha em um ngulo adequado com o intuito de criar uma carga de empuxo ideal. O nome heliocoidal por causa de seus dentes, que so curvos ao longo de uma trajetria com semelhana de uma hlice, seu design avanado que permite um bom funcionamento desse tipo de engrenagens elas transporta suavemente cargas pesadas. So construdas com dentes que no so alinhados com a direo axial dos elementos de transmisso. So utilizadas quando necessrio construir redues que ocupem menor espao axial e que gerem menor rudo.A primeira caracterstica vem do fato de que a largura efetiva dos dentes maior do que a de engrenagens cilndricas de dentes retos e a segunda devida ao engrena mento gradual dos dentes.As engrenagens de dentes inclinados geram esforos axiais, j que o contato ocorre em um plano inclinado em relao ao eixo dos elementos. Para suportar esses esforos deve-se prever a utilizao de mancais de escora ou mancais radiais, como os rolamentos de contato angular.Uma providncia de projeto bastante comum a montagem de uma reduo com dois pares de engrenagens, cada conjunto gerando esforos axiais em uma direo. Com engrenagens semelhantes, os esforos axiais resultantes sero mnimos (fig.5)

Fig.5 Engrenagens helecoidas

Um movimento circular uniforme (MCU) pode ser associado, com boa aproximao, ao movimento de um planeta ao redor do sol, num referencial fixo no sol, ou ao movimento da Lua ao redor da Terra, num referencial fixo na Terra. Um movimento circular uniforme pode ser associado tambm s partculas que formam as rodas e engrenagens dos dispositivos mecnicos. A palavra uniforme, neste contexto, se refere invarincia do mdulo da velocidade linear da partcula que se desloca numa trajetria circular. De qualquer modo, embora o mdulo do vetor velocidade linear possa ser constante, a sua direo varia continuamente, existindo uma acelerao (centrpeta) e, portanto, uma fora resultante no nula sobre a partcula.Um corpo que realiza um movimento circular uniforma passa de tempo em tempo por um determinado ponto da trajetria em uma velocidade constante. J se houver uma variao dessa velocidade o movimento circular torna-se varivel.O estudo destes dos movimentos se torna imprescindvel, pois as engrenagens podem ser utilizadas levando-se em consider