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Neste capítulo serão exploradas algumas técnicas simples para criar soluções potenciais de projeto de mecanismos para algumas típicas aplicações cinemáticas. Síntese Qualitativa: Criação de soluções potenciais na ausência de algoritmos que configuram ou preveem a solução final. Programas de computador para síntese e análise: FOURBAR, FIVEBAR, SIXBAR, SLIDER, DYNACAM, ENGINE E MATRIX (Apêndice A do livro texto). Programas de computador comerciais: SOLIDWORKS, PRO-ENGINEER e WORKING MODEL. Muitas soluções triviais podem ser examinadas em um curto espaço de tempo usando-se uma ferramenta CAE (“Computer-aided Engineering” – Engenharia assistida por computador). 3.0) Introdução: CAPÍTULO 3 3.1) Síntese: Síntese de Tipo: Definição do tipo adequado de mecanismo para resolver, da melhor forma possível, o problema, sendo esta uma forma de síntese qualitativa. Síntese Quantitativa ou Síntese Analítica: Geração de uma ou mais soluções para um tipo particular de mecanismo que você sabe ser satisfatório para solucionar um dado problema e, o mais importante, para o qual existe um algoritmo de síntese definido. Esse tipo de solução pode ser quantificada, já que um número definido de equações gera uma resposta numérica. Normalmente o número de equações é menor que o número de variáveis e, nestes casos, algumas considerações devem ser feitas. Ferramentas computacionais para a síntese analítica de mecanismos: SYMECH e LINCAGES. Síntese Dimensional: Determinação das dimensões (comprimentos) dos elos de um mecanismo necessários para proporcionar um movimento desejado. Geração de Função: Correlação entre o movimento de entrada e o movimento de saída do mecanismo. Também conhecida por Função Transferência, o gerador de função é conceitualmente uma “caixa preta” que fornece uma ou mais saídas previsíveis em resposta a uma ou mais entradas conhecidas. 3.2) Geração de Caminho, Função e Movimento: Geração de Caminho ou Trajetória: Controle de um ponto no plano e que segue uma trajetória definida. É comum que o instante de chegada do ponto em um local particular ao longo da trajetória seja uma informação de interesse. Esse caso é denominado geração de trajetória com tempo prescrito e é análogo à geração de função (trajetória analítica). Geração de Movimento: Controle de uma linha no plano tal que esta assuma algumas sequências de posições determinadas. Geração de trajetória é um caso particular de geração de movimento. Nas análises envolvendo geração de movimento, a orientação do elo que contém a linha mencionada é importante. • Um exemplo de problema de geração de movimento é o controle da pá de uma escavadeira. A pá deve assumir algumas posições definidas para cavar, recolher e despejar a terra escavada. Conceitualmente, o movimento de uma linha, desenhada na lateral da pá, deve ser definido para que a pá assuma as posições desejadas. Uma vez que uma solução potencial é encontrada, é preciso avaliá-la quanto à sua qualidade. Existem muitos critérios que podem ser aplicados. É preciso verificar se o mecanismo pode, de fato, alcançar todas as posições definidas no projeto sem encontrar uma posição limitante. Os procedimentos de síntese de mecanismos normalmente só possibilitam a indicação para que uma posição particular, já especificada no projeto, seja obtida. Eles não fornecem nada sobre o comportamento do mecanismo entre estas posições. 3.3) Condições Limitantes: A primeira condição limitante a ser mencionada são as posições de ponto morto: determinadas pela colinearidade de dois elos móveis em mecanismos não Grashof incapazes de rotacionar. Posições de Ponto Morto ou Singularidades: Definido, inicialmente para o caso do mecanismo de 4 barras, como o ângulo entre o elo de saída e o acoplador. Ele é normalmente tomado como o valor absoluto do ângulo agudo do par de ângulos na interseção dos dois elos e varia continuamente de um mínimo a um máximo valor, a medida que o mecanismo se movimenta de um extremo a outro de seu curso. Trata-se de uma medida de qualidade de força e velocidade de transmissão da conexão. Ângulo de Transmissão: A segunda condição limitante a ser mencionada são as posições estacionárias: determinadas pela colinearidade de dois elos móveis em mecanismos Grashof. As posições estacionárias não são mantidas indefinidamente, visto que o mecanismo é Grashof. Posições Estacionárias: