ATPS DE MECANISMO E DINÂMICA DAS MÁQUINAS

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NOME: Fernando Soares de Oliveira    

  RA:5833149450

NOME: Gustavo Stone Dias Lima      

RA: 5831179101

NOME: Djavan Pereira Soares        

RA: 5824158631

NOME: Gisley Moreira da Silva

 RA: 5822157155

NOME: Lucas Maxwell R. Ramos

RA:6200185998

NOME: Lucas Natan Silveira Tavares

RA:1299715191

ATPS DE MECANISMO E DINÂMICA DAS MÁQUINAS

Trabalho do curso de Engenharia Mecânica Série 5°, Professor Orientador e Engenheiro Mecânico Magno Mendes Ministra a Disciplina de Mecanismo e Dinâmica Das Máquinas na Faculdade de Goiânia.

Goiânia, Setembro de 2014.

NOME: Fernando Soares de Oliveira      RA:5833149450

NOME: Gustavo Stone Dias Lima      

RA: 5831179101

NOME: Djavan Pereira Soares        

RA: 5824158631

NOME: Gisley Moreira da Silva

 RA: 5822157155

NOME: Lucas Maxwell R. Ramos

RA:6200185998

NOME: Lucas Natan Silveira Tavares

RA:1299715191

Trabalho do curso de Engenharia Mecânica Série 5º, Professor Orientador e Engenheiro Mecânico Magno Mendes Ministra a Disciplina de Mecanismo e Dinâmica Das Máquinas   Na Faculdade de Goiânia.

Folha de Aprovação

Prof. Maciel

Faculdade de Goiânia

Goiânia, setembro de 2014.

Sumario

Introdução___________________________________________________________4

Determinação De Forças Com Base No Croqui______________________________4

Analise Do Equipamento Como Bidimensional______________________________5

Consideração De Acelerações Desprezíveis_________________________________5

Força Fg_____________________________________________________________6

Analise Do Diagrama De Corpo Livre De Todo o Macaco______________________9

Analise Dos Dados Fornecidos Na tabela 1__________________________________10

Resolução Das Equações Da Tabela 1_______________________________________10

Conclusão_____________________________________________________________13

Bibliografia____________________________________________________________14

Energia Cinética De Um Ponto Material

                Introdução

         Um ponto material encontra-se em equilíbrio estático desde que esteja em repouso ou então possua velocidade constante. Para que essa condição ocorra, a soma de todas as forças que atuam sobre o ponto material deve ser nula, portanto: ∑F=0. O diagrama de corpo livre representa um esboço do ponto material e mostra todas as forças que atuam sobre ele.                        A energia cinética é a energia que está relacionada com o estado de movimento de um corpo. Este tipo de energia é uma grandeza escalar que depende da massa e do módulo da velocidade do corpo em questão. Quanto maior o módulo da velocidade do corpo, maior é a energia cinética. Quando o corpo está em repouso, ou seja, o módulo da velocidade é nulo, a energia cinética é nula. 

Determinação de Forças Com Base No Croqui

     Determinação das forças nos elementos do macaco na posição mostrada no croqui abaixo. A geometria é conhecida e o macaco suporta uma força P=1000 lb  (4448 N) na posição mostrada. As acelerações são desprezíveis. O macaco está em piso nivelado. O ângulo do carro elevado não implica em um momento de tombamento sobre o macaco. Todas as forças são coplanares e bidimensionais. Um modelo de solicitação de classe 1 é apropriado e uma analise estática é aceitável.  

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Analise do Equipamento Como Bidimensional

        A figura anteriormente mostrada é um esquema de um macaco tipo sanfona simples usado para erguer um carro. Ele consiste em seis barras que são conectadas por articulações e/ou engrenamentos, e um sétimo elemento (corpo 1) na forma de parafuso, de movimento que é girado para elevar o macaco. Mesmo sendo um equipamento claramente tridimensional, ele pode ser analisado como bidimensional se assumirmos que a força aplicada do carro e o macaco estão exatamente na vertical na direção de y. sendo assim, todas as forças estarão no plano xy. Essa hipótese é valida se o carro for erguido sobre uma superfície nivelada. Caso contrário, haverá outras forças nos planos yz e xz. O projetista de macacos precisa considerar o caso mais geral, mas para o nosso exemplo simples, iremos assumir inicialmente um carregamento bidimensional. Para o conjunto geral mostrado na figura acima, podemos encontrar a força Fg, dada a força P, pelo somatório de forças Fg= -P      

Consideração De Acelerações Desprezíveis

     Mesmo sendo um equipamento claramente tridimensional, o macaco sanfona pode ser analisado como bidimensional se assumirmos que a força aplicada do carro e o macaco estão exatamente na vertical na direção de y. sendo assim, todas as forças estarão no plano xy. Essa hipótese é valida se o carro for erguido sobre uma superfície nivelada. Caso contrário, haverá outras forças nos planos yz e xz. O projetista de macacos precisa considerar o caso mais geral, mas para o nosso exemplo simples, iremos assumir inicialmente um carregamento bidimensional

Força Fg

     Analisando a situação do macaco subentende-se que a força aplicada contra é igual a força peso, visto que o sistema esta em repouso. Ou seja, as forças que agem na parte superior do macaco são idênticas as forças que agem na parte inferior. Fg = 4.448N

∑Fx = F12x + F32x + F42x = 0
∑Fy = F12 + F32y + F42y = 0
∑Mz = R12x.F12y – R12y.F12x + R32x.F32y – R32y.F32x + R42x.F42y – R42y.F42x = 0

∑Fx = F23x + F43x + Px = 0
∑Fy = F23y + F43y + Py = 0
∑Mz = R23x.F23y – R23y.F23x + R43x.F43y – R43y.F43x + Rpx.Py – Rpy.Px = 0
∑Fx = F14x + F24x + F34x = 0
∑Fy = F14y + F24y + F34y = 0
∑Mz = R14x.F14y – R14y.F14x + R24x.F24y – R24y.F24x + R34x.F34y – R34y.F34x = 0

Portanto:
F32x = -F23x
F34x = -F43y
F42x = -F24x
F32y = -F23y
F34y = -F43y
F42y = -F24y

Com isto:
F24y = F24x tanθ

F12x + F32x + F42 = 0
F12y + F32y + F42 = 0
R12x.F12y – R12y.F12x + R32x.F32y – R32y.F32x +R42x.F42y – R42y.F42x = 0
F32x + F42x = -Px
F23y + F43y = -Py
R23x.F23y – R23y.F23x + R42x.F43y – R43y.F43x = -Rpx.Py + Rpy.Px
F14x + F24x + F34x = 0
F14y + F24y + F34y = 0
R14x.F14y – R14.F14x + R24x.F24y – R24y.F24x + R34x.F34y – R34y.F34x = 0
F32y + F23y = 0
F32y + F23y = 0
F34x + F43x = 0
F34y + F43y = 0
F42x + F24x = 0

Determinação das Solicitações
F42y + F24y = 0
F24 – F24x tanθ = 0

Substituições com valores, temos:
F12x + F32x + F42x = 0
F12y + F32y + F42y = 0
-3,12.F12y + 1,80.F12x + 2,08.F32Y – 1,20.F32X + 2,71.F42y – 0,99.F42x = 0
F23x + F43x = 0
F23y + F43y = 1000
-0,78.F23y + 0,78.F23x + 0,78.F43y + 0,78.F43x = -500
F14x + F24x + F34x = 0
F14y + F24y + F34x = 0
3,12.F14y + 1,80.F14x – 2,58.F24y – 1,04.F24x – 2,08.F34y – 1,20.F34x = 0
F32x + F23x = 0
F32y + F23y = 0
F34x + F43x = 0
F34y + F43y = 0
F42x + F24x = 0
F42y + F24y = 0
F24y + 1,0.F24x = 0

Concluindo com o uso da lei de Newton
Fax = -F21x = F12x
Fay = -F21y = F12y
Fbx = -F41x = F14x
Fby = -F41y = F14y