Mecanica Aplicada

Introdução

ETAPA 1 - Aula-tema: Cinemática dos corpos rígidos.

• Passo 1

• Passo 2

• Passo 3

• Passo 4

ETAPA 2 - Aula-tema: Mecanismos: Engrenagens.

• Passo 1

• Passo 2

• Passo 3

• Passo 4 – Relatório

• Sites pesquisados

Etapa 1 - Aula-tema: Cinemática dos corpos rígidos.

Passo 1- Pesquisar sobre os diversos tipos de engrenagens utilizadas. Reunir fotos, imagens e esquemas que expliquem a funcionalidade de cada espécie de engrenagem. (Reservar o conteúdo obtido para finalizar o primeiro relatório que será solicitado na Etapa 2).

Os tipos de engrenagens:

São 5 tipos distintos de engrenagens que atuam para cada necessidade: Cilíndricas Retas, Cilíndricas Helicoidais, Cônicas, Parafuso sem fim e Pinhão-Cremalheira.

Cilíndricas Retas:

Essas engrenagens são aquelas nas quais os dentes são dispostos paralelamente entre si em relação ao seu eixo de rotação. Normalmente é usada para transmissão rotacional de engrenagens que requer mudança de sentido, uma vez que se encaixam facilmente e são as mais baratas encontradas no mercado. O ruído específico que produz faz com seja mais usada em transmissões de baixa rotação.

Cilíndricas Helicoidais:

são produzidas de maneira cilíndrica, porém os seus dentes são dispostos de maneira transversal e em maneira de hélice em relação ao eixo de transmissão. A utilização dela é mais ampla do que a cilíndrica reta, pois além de poder ser usada paralelamente à outra engrenagem, pode também ser usada em quaisquer outras angulações. Normalmente dispõem-se em 60 ou 90º, mas isso varia. Seus dentes são dispostos em componente axial de força que é compensada pelo rolamento dos dentes, o que torna sua utilização mais ampla na proporção que os ruídos são mais fracos e elas podem ser usadas para transmitir maiores velocidades de rotação do eixo fixo.

Cônicas:

O motivo desse nome é pela sua forma, como se fosse um tronco de cone. Com uma estrutura inclinada pode fazer a transmissão entre eixos que estejam a 90º de inclinação. Normalmente usado quando eles estão na mesma direção, se cruzam (concorrentes). Seus dentes são de formato também cônico, o que torna a sua fabricação um tanto quando complicada e dificulta sua montagem, que deve ser mais precisa para que a precisão de funcionamento, que já é menor, seja eficiente. Sua posição é relativa à necessidade. Para velocidades mais altas da transmissão, inclina-os, para velocidades menores, inclusive pelo preço de aquisição deles, usa-se dentes paralelos uns aos outros. No caso dos inclinados também são classificados como helicoidais, embora nem todos os helicoidais sejam cônicos.

Parafuso sem fim:

Esses tipos de engrenagens são usados quando uma grande redução da transmissão rotacional é necessária. Uma redução de 300:1 pode ser alcançada, embora o normal seja de 20:1. As sem fim tem uma propriedade muito peculiar e que torna seu uso tão frequente e interessante, que é a possibilidade de ser girada pelo eixo de transmissão, mas não poder girá-lo. O angulo do eixo com o parafuso é tão pequeno que quando a engrenagem tenta fazer o movimento contrário e girá-lo, o atrito gerado não deixa que ele saia do lugar. Para algumas máquinas específicas e que necessitam de um cuidado maior para manuseio e que podem causar danos, como algumas transportadoras, esse travamento age como um frio para a esteira quando o motor não tiver funcionando, deixando o que está sendo transportado em maior segurança e sem a possibilidade de aumentar a velocidade ou voltar uma caixa pela esteira, por exemplo.

Pinhão-Cremalheira:

O funcionamento dessa engrenagem é o mais simples. Com uma coroa de diâmetro infinito, ou seja, que não se fecha, ele transforma um movimento rotacional em um movimento retilíneo, de translação. O movimento contrário também pode acontecer. Muito usado para esteiras. Seus dentes também podem ser retos ou helicoidais, depende da necessidade.

Passo 2 - Buscar informações sobre as relações existentes das engrenagens, tais como, frequência, período ou frequência angular.

Frequência:

A frequência indica o número de vezes que o fenômeno se repete na unidade de tempo. Então, medidas usuais de frequência podem ser: voltas por segundo, rotações por minuto (rpm), etc.

No Sistema Internacional, a unidade é chamada de Hertz (Hz). Por exemplo, um motor elétrico que gira a 3.000 rpm teria a seguinte frequência:

f = 3000 rotações / 60 segundos = 50 Hz.

Frequência angular

Frequência angular (ou velocidade angular) é a magnitude da velocidade angular da quantidade do vetor. O termo frequência de vetor angular às vezes é usado como um sinônimo para a grandeza vetorial da velocidade angular.

Uma revolução é igual a 2π radianos

Onde:

ω é a frequência angular ou velocidade angular (medida em radianos por segundo),

T é o período (medido em segundos),

f é a frequência normal (medida em hertz) (às vezes simbolizada com ν).

Período

É o tempo que a engrenagem demora pra dar uma volta. O perímetro de uma roda é diretamente proporcional ao respectivo raio, há uma relação