Mecânica Aplicada

ETAPA 1

Aula-tema: Cinemática dos corpos rígidos. Esta atividade é importante para que o grupo possa compreender sobre os aspectos da cinemática circular aplicada, principalmente das engrenagens de veículos automotores.

1° Passo

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).

Tipos de engrenagem:

Engrenagens cônicas;

É empregada em árvores que se acoplam cujo o ângulo de intersecção é geralmente 90°. Sua aplicação é em baixas velocidades para muda a rotação e a direção da força.

Engrenagens retas;

Possuem dentes dispostos paralelamente entre si em relação ao eixo. É o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. É usada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagem em serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do que na de alta rotação, por causa do ruído que produz.

Engrenagens hipóides;

As engrenagens hipóides são um tipo de engrenagem cônica espiral em que o eixo não faz interseção com o eixo da engrenagem tipo pinhão. A principal aplicação de uma engrenagem hipóide está na unidade diferencial de um veículo de rodas, onde o eixo de transmissão deve estar em um ângulo direito com as rodas. Os dentes helicoidais em uma engrenagem hipóide produzem menos vibração do que uma engrenagem com dentes de corte reto. Os modelos de engrenagens hipóides são fabricados em pares e devem ser substituídos aos pares.

Engrenagens helicoidais;

Os dentes nas engrenagens helicoidais são cortados em ângulo com a face da engrenagem. Quando dois dentes em um sistema de engrenagens helicoidais se acoplam, o contato se inicia em uma extremidade do dente e gradualmente aumenta à medida que as engrenagens giram, até que os dois dentes estejam totalmente acoplados. Este engate gradual faz as engrenagens helicoidais operarem muito mais suave e silenciosamente que as engrenagens de dentes retos. Por isso, as engrenagens helicoidais são usadas na maioria das transmissões de carros.

Engrenagem Cremalheira;

É uma barra de dentes destinada a engrenagens. Assim pode se transformar um movimento de rotação em movimento retilineo ou vice-versa.

Engrenagens de parafuso sem fim;

Engrenagens de parafuso sem-fim são usadas quando grandes reduções de transmissão são necessárias. Esse tipo de engrenagem costuma ter reduções de 20:1, chegando até a números maiores do que 300:1. Muitas engrenagens sem-fim têm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem não consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ângulo do eixo é tão pequeno que quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito entre a engrenagem e o eixo não deixa que ele saia do lugar. Essa característica é útil para máquinas como transportadores, nos quais a função de travamento pode agir como um freio para a esteira quando o motor não estiver funcionando.

2° Passo

Buscar informações sobre as relações existentes das engrenagens, tais como, frequência,

período ou frequência angular.

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

Período é tempo gasto para se efetuar uma volta, e pode ser calculado da seguinte maneira:

Periodo = Tempo gasto / Numero de Voltas

Logo, a relação entre frequência e período é: F = 1 / P

3° Passo

Listar duas marcas diferentes de carro que possam mostrar o dimensionamento e as

frequências de cada sistema transmissivo. Como podemos observar as fontes de abastecimento de água na residência, não são utilizadas fontes para consumo, como a água da chuva por exemplo

Para que a energia gerada pelos motores automotivos seja enviada às rodas se faz necessário o uso de um sistema mecânico complexo chamado de sistema transmissivo, e esse pode ser de modelos, um manual que faz necessário o uso de um componente desse sistema chamado de embreagem, já o outro chamado de sistema automático ou hidráulico quefaz uso do conversor de torque.

4° Passo

Esquematizar o sequenciamento do sistema transmissivo automotivo, desde o motor, até a chegada da transmissão aos pneus, através de um fluxograma ou ilustrações.

O motor gera a força necessária para movimentar a si ao conjunto de transmissão e o veículo. A força do motor primeiramente é transmitida ao volante do motor. O volante do motor possui uma massa pesada para promover a cinética entre o intervalo de tempo das explosões do cilindro. Em uma das faces está a pista de transmissão de força que vai fazer contato com a embreagem e daí por diante continuar transmitindo a força do motor até as rodas.

[Disco de embreagem, peça de fricção e transferência de força na transmissão]

A embreagem contém seu principal componente, chamado disco de embreagem. O disco de embreagem é pressionado pela força do platô que o empurra contra o volante, dessa forma, todo o movimento do volante passa para o disco de embreagem.