A Cinemática é a área da mecânica que se ocupa das leis dos movimentos dos corpos

Engrenagem, por definição, é um dispositivo em um veículo que regula a potência do motor. No entanto, os tipos de engrenagens industriais modernos e sofisticados superaram as engrenagens convencionais, tanto na aplicação quanto no alcance. Hoje, as engrenagens são usadas em uma infinidade de aplicações em vários setores. Alguns dos setores em que as engrenagens modernas são aplicadas incluem a aviação, a indústria de defesa, indústrias químicas e de fertilizantes, indústrias de processamento de alimentos, transporte ferroviário, siderúrgicas e metalúrgicas, só para citar alguns exemplos. Alguns tipos mais proeminentes e úteis de engrenagens industriais são:

1) Engrenagens cônicas: Nas engrenagens cônicas, os dentes formam uma malha perfeitamente unida. Estas engrenagens são úteis quando há uma mudança necessária no sentido de rotação do eixo. Estes modelos de engrenagens podem ser usados com diferentes números de dentes para aumentar ou diminuir a velocidade de rotação. Embora os modelos de engrenagens cônicas sejam geralmente instalados em eixos com um ângulo de 90o, elas funcionam bem em outros ângulos igualmente. Os tipos de engrenagens cônicas são considerados muito benéficos, pois permitem ajustes durante a fase de montagem.

2) Engrenagens diferenciais: Esta engrenagem é muito comumente usada nos automóveis. Faz a ligação entre dois eixos distintos com uma cobertura e ajusta os ângulos de rotação. Há um conjunto de engrenagens coaxiais presentes nas engrenagens diferenciais. Este conjunto inclui pinhões e plataforma giratória.

3) Engrenagens sem-fim: De um modo geral, a engrenagem é uma espécie de mecanismo de transporte. Ela pode ser usada para transmitir potência em motores usados em muitos campos industriais. Este mecanismo de transporte é composto de duas partes, que incluem a roda sem-fim e o parafuso. Como uma espécie de arranjo da unidade, a engrenagem tem suas próprias características únicas. O mecanismo de transporte tem a relação de transmissão alta com grande força axial. Além disso, sua estrutura é mais compacta do que a estrutura de engrenagens cônicas. Em virtude das características acima mencionadas, o mecanismo de acionamento é amplamente utilizado em muitos lugares.

4) Engrenagens helicoidais: Estes dispositivos são também um dos mais conhecidos tipos de engrenagens industriais. Os dentes dessas engrenagens são projetados para formar uma malha em um ângulo adequado, com a intenção de criar uma carga de empuxo ideal. O termo “helicoidal” é devido aos seus dentes, que são curvos ao longo de uma trajetória helicoidal ou se assemelha a uma hélice. Seu design avançado permite um bom funcionamento destas engrenagens. Estas engrenagens podem confortavelmente transportar cargas pesadas devido à superfície de contato maior com os dentes.

5) Engrenagens de dentes retos: Embora essas engrenagens sejam simples em termos de operação, estes dispositivos mecânicos são aproveitados em uma infinidade de aplicações industriais e não industriais. Eles são frequentemente encontrados em formas cilíndricas ou de disco. Estas engrenagens são utilizadas para a finalidade de fazer variações na força e na velocidade de rotação de eixos. Eles possuem dentes retos e são normalmente instalados em eixos paralelos. Eles podem ser usados separadamente ou em uma combinação de duas ou mais engrenagens cilíndricas, dependendo do âmbito e da natureza da aplicação.

Frequência e Período

Em um movimento circular, o tempo que se gasta para efetuar uma volta completa e chamado de período do movimento (representado por T)

O espaço percorrido durante um período e o comprimento da circunferência: 2πr

Em um movimento circular uniforme, a aceleração tangencial e nula e o modulo da velocidade (ou velocidade linear) e dado por:

Em um movimento circular uniforme, a quantidade de voltas dadas em uma unidade de tempo e chamada de frequência.

Exemplo:

Uma engrenagem realiza 50 rotações em 2 segundos, logo sua frequência e dada por:

=10 voltas / s=10Hz

Período e frequência são grandezas inversamente proporcionais:

Velocidade Angular

(em movimento circular uniforme)

Em um movimento circular, a rapidez com que um corpo esta girando e chamada de velocidade angular.

A velocidade angular e a relação do ângulo descrito (Δθ) no movimento e o intervalo de tempo (Δt) gasto para descrevê-lo        

Uma maneira pratica de calcular a velocidade angular e considerar o período do movimento (T), ou seja, o tempo para realizar uma volta completa

Ao dar uma volta completa, o angulo descrito e Δθ=2π rad (que equivale a 360o)

Logo, a formula passa a ser:

E possível relacionar a velocidade linear com a velocidade angular

A velocidade linear em um movimento circular é dada por:

Como 2π/T e a velocidade angular, logo:

---

RELAÇÕES Velocidade angular - para caracterizar a rotação de todos os pontos pontos de uma engrenagem, basta saber de que ângulo central (expresso em radianos) um ponto qualquer da engrenagem gira num determinado intervalo de tempo. A velocidade angular (w) é expressa por:

w = (deslocamento angular)/(intervalo de tempo) = Dj/Dt ... (rad/s)

Período - Se a velocidade angular for constante, cada ponto da engrenagem descreverá um movimento circular e uniforme. Neste caso, definimos o período (T) como sendo o intervalo de tempo necessário para que qualquer ponto da engrenagem descreva uma volta completa.

Freqüência - Ainda no caso de velocidade angular constante, denomina-se freqüência (f) ao número de voltas completas efetuadas pelo ponto da engrenagem, na unidade de tempo. A freqüência vem expressa por: f = (No de voltas)/(intervalo de tempo unitário) = N/Dt Para Dt = T (período), teremos N = 1 e, portanto: f = 1/T. No Sistema Internacional de Unidades, T mede-se em segundos (s), f em hertz (Hz). Na técnica usam-se, também, como unidade de freqüência o rpm (rotações por minuto). Vale: 1 Hz