Mecanica de maquinas e vibrações

Dinâmica de Máquinas e Vibração

Etapa 1

Passo 1 - Entenda o desenho da situação-problema proposta.

Temos uma peça (macaco sanfona) com as medidas dimensionais e esforços aos quais está submetida, indicando as condições de trabalho.

Passo 2 - Elabore um croqui do desenho, para entender as solicitações no equipamento. Seu croqui deve conter as dimensões físicas, esforços e ser amplo o bastante para haver clareza na montagem do diagrama de forças.

Passo 3 - Força Peso = 1000 lb (4448N)

Mesmo sendo um equipamento 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 ponto XY. Essa hipótese é valida se o carro for erguido sobre uma superfície nivelada. Caso contrario, haverá outras forças nos planos YZ e XZ.

Passo 4 - Acelerações são desprezíveis e o piso onde o macaco esta está nivelado.

Etapa 2

Passo 1 - Faça uma análise estática do problema (considere o modelo de solicitações de classe 1) e encontre a 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

Passo 2

O desenho abaixo, mostra um macaco tipo sanfona simples, usado para levantar um carro. Ele é formado por uma séries de barras que são acopladas a uma articulação que usa um parafuso como eixo, que ao ser girado eleva o macaco.

Desenho:

1º: Podemos considerar a barra 1 como se fosse o chão, deixando assim três partes para verificarmos a forças.

2º: Há três forças agindo na barra 2, são elas:

F12, F32, F42;

Formando assim a seguinte equação:

Fx=F12+F32+F42=0

Devemos observar que as forças não agem somente em x, mas também em y, então assim poderemos montar mais uma equação:

FY=F12+F32+F42=0

3º: Forças agindo na barra 3, são elas:

A seguir veremos esse mesmo macaco dividido em partes, para entender melhor as forças que o envolve:

Desenho inteiro desmontado:

O desenho abaixo mostra a metade superior do macaco. Nele observaremos as forças que agem em cada elemento, formando assim algumas equações.

parte superior

metade superior do desenho:

Barra 2

∑Fx = F12x + F32x + F42x = 0

∑Fy = F12 + F32y + F42y = 0

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

Barra 3

∑Fx = F23x + F43x + Px = 0

∑Fy = F23y + F43y + Py = 0

∑Mz = R23x.F23y – R23y.F23x + R43x.F43y – R43y.F43x + Rpx.Py – Rpy.Px = 0

Barra 4

∑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