IDENTIFICAÇÃO DOS PARÂMETROS DA DINÂMICA

SUMÁRIO

SUMÁRIO        iii

NOMENCLATURA        iv

1.        INTRODUÇÃO        5

1.1.        DESCRIÇÃO DO MECANISMO        5

1.2.        IDENTIFICAÇÃO DA CADEIA CINEMÁTICA        6

1.3.        IDENTIFICAÇÃO DOS PARÂMETROS DA DINÂMICA        7

2.        ANÁLISE CINEMÁTICA        8

2.1.        ANÁLISE GERAL        8

2.2.        ANÁLISE DOS PONTOS DE INTERESSE        9

3.        ANÁLISE ESTÁTICA        12

3.1.        PRINCÍPIO DOS TRABALHOS VIRTUAIS        12

3.2.        GRÁFICO DO TORQUE DE ACIONAMENTO        13

4.        ANÁLISE DINÂMICA        14

4.1.        ENERGIA CINÉTICA        14

4.2.        INÉRCIA GENERALIZADA        14

4.3.        TERMO CENTRÍFUGO        14

4.4.        FORÇAS CONSERVATIVAS        14

4.5.        FORÇAS NÃO CONSERVATIVAS        14

4.6.        MONTAGEM DA EQUAÇÃO DO MOVIMENTO        14

4.7.        GRÁFICOS        15

4.8.        ESTUDOS DE COMPORTAMENTO        16

5.        CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS        31

REFERÊNCIAS        33

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NOMENCLATURA

Símbolo	Variável	Unidade SI
C1	Comprimento da biela à esquerda da força	mm
C2	Comprimento da biela à direita da força	mm
C3	Distância entre apoios	mm
X	Distância entra apoio e pistão	mm
Km	Constante da mola	N/m
B	Comprimento do amortecedor	mm
A	Ângulo entre os elos C3 e B	grau
q	Ângulo entre os elos X e R; variável primária	grau
R	Comprimento da manivela	mm
D	Ângulo entre os elos C2 e X	grau
F	Força aplicada ao braço L	N
T	Torque aplicado na origem	N.m
L	Comprimento C1+C2	mm
qp	Rotação de acionamento	rpm
qpp	Aceleração de acionamento	rad/s²
H	Centro da manivela	mm
m1	Massa da manivela	kg
m2	Massa da biela	kg
m3	Massa do pistão	kg
S0	Comprimento livre da mola	mm
grav	Aceleração da gravidade	m/s²
Ba	Coeficiente de amortecimento do amortecedor	N.s/m
I1	Momento de inercia da manivela	kg.m²
I2	Momento de inercia da biela	kg.m²

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1. INTRODUÇÃO

1. DESCRIÇÃO DO MECANISMO

        O mecanismo consiste em um sistema biela-manivela, contendo um amortecedor e uma mola conectada ao pistão.
        Seu funcionamento se dá a partir do movimento de rotação da manivela, onde está causa um deslocamento em X do pistão. Porém, existem dois componentes de auxilio e/ou retardo de movimento, a mola e o amortecedor. A mola irá realizar uma força sempre tendendo ao equilíbrio do sistema por inteiro, já o amortecedor realizará uma força contrária ao movimento.

[pic 1]
Figura 1 - Diagrama do sistema

1. IDENTIFICAÇÃO DA CADEIA CINEMÁTICA

[pic 2]
Figura 2 – Cadeia cinemática Biela-manivela

• Circulado em azul, temos as dimensões constantes;
• Circulado em verde, a variável primária;
• Circulado em vermelho, as variáveis secundárias;

Grafo:

[pic 3]
Figura 3 – Grafo

[pic 4]

[pic 5][pic 6][pic 7]

[pic 8]

Intervalo de existência de q:

[pic 9]

1. IDENTIFICAÇÃO DOS PARÂMETROS DA DINÂMICA

Massa da manivela:   [pic 10]

Massa da biela:    [pic 11]

Massa do pistão:  [pic 12]

Momento de inércia da manivela:  [pic 13]

Momento de inércia da biela:  [pic 14]

Constante da mola:  [pic 15]

Coeficiente de amortecimento do amortecedor:  [pic 16]

Força aplicada no centro de massa da biela:  [pic 17]

Torque aplicado na origem: [pic 18]

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