Máquinas

Características Gerais das Máquinas

Uma máquina é um dispositivo para realização de trabalho, a energia pode ser convertida de uma forma para outra. Um exemplo é quando um motor elétrico que converte energia elétrica em energia mecânica quando a energia elétrica entra no motor por meio de fios; a saída do motor (energia mecânica) é distribuída através de um eixo que gira quando a corrente é ligada.

Os dispositivos industrias são classificados em máquinas e mecanismos, como exemplos temos o motor de um refrigerador doméstico cujo seu propósito principal é obter um movimento explícito, sendo considerado como uma máquina e um relógio de pulso que não realiza trabalho útil no sentido de que uma força mova uma carga de uma distância, por isso é considerado como um mecanismo.

No gerador elétrico a energia mecânica é convertida em energia elétrica e na bomba de fluído a energia mecânica é convertida em energia fluida, sendo assim os dois similares. Na bomba a fluído o pistão exerce uma força sobre o fluido, se o pistão move-se de uma distância não realiza trabalho sobre o fluido. Esta ação aumenta a pressão do fluido convertendo a emergia mecânica em energia de pressão do fluido.

No motor elétrico a energia elétrica é convertida em trabalho mecânico e no motor a fluido a energia fluida é convertida em trabalho mecânico, sendo também os dois similares. A energia do fluido atua sobre o pistão, o pistão por sua vez exerce uma força sobre uma carga, movendo-se através de uma distância realizará então trabalho. Se um pistão em linha reta mover-se para frente e para trás o movimento será de reciproação, o dispositivo em um carro é um exemplo de motor, neste tipo de motor a energia do combustível (gasolina, álcool, diesel) é convertida em trabalho mecânico.

As máquinas a fluido são divididas em dois grupos:

• Tipo de velocidade ou dinâmico: a ação entre uma peça mecânica o fluido envolve variações apreciáveis de velocidade, o tipo comum de propulsor de aleta ou pá é um exemplo desse tipo de velocidade.

• Tipo de deslocamento positivo ou pressão: a ação característica é uma variação volumétrica ou uma ação de deslocamento, a pressão é desenvolvida inicialmente por uma ação de deslocamento.

A construção de máquinas de deslocamento positivo é dividida em dois grupos segundo o tipo de movimento mecânico:

• Máquinas de reciproação: consiste em um cilindro que inclui um êmbolo ou um pistão de reciproação e válvulas para dirigir o fluido de dentro para fora do cilindro. Quando uma máquina usa um líquido como o óleo é chamada normalmente de bomba e quando usa um ar ou gás é chamada de compressor.

• Máquinas de deslocamento positivo: pode ser do tipo de deslocamento fixo onde o arranjo de suas peças não pode ser mudado para variar o deslocamento, ou do tipo de deslocamento variável onde o arranjo de suas peças pode ser mudado para variar o deslocamento.

Em uma máquina rotativa há um movimento de rotação em torno de um eixo, sendo classificadas normalmente com relação á peça de máquina ou elemento mecânico que gira, pode possuir pistões do tipo radial ou axial.

Atuador é um dispositivo que converte energia fluida em movimento mecânico, é usada uma grande variedade de atuadores, podendo envolver movimentos lineares ou rotativos. Os cilindros de atuação incluem um ou mais pistões e hastes de pistões em seus invólucros, em um cilindro de atuação dupla o fluido sob pressão pode ser aplicado em qualquer lado do pistão para provocar movimento no sentido correspondente e no cilindro de atuação simples o fluido sobre pressão só pode ser aplicada em um dos lados do pistão. E uma mola, ou a gravidade é utilizada para retornar o pistão á sua posição original.

Pode-se encontrar informações de desempenho máquinas mais detalhadamente em catálogos de fabricantes específicos, essa tabelas são apresentadas para dar uma ideia da dimensão das máquinas usadas na prática corrente. Nas tabelas são usadas as seguintes abreviaturas:

• Psi = libras- força por polegada quadrada

• Rpm = rotações por minuto

• Cfm = pés cúbicos de ar nas condições atmosféricas que entram no compressor por minuto

• HP = horse-power

Cavitação é quando um líquido flui através de uma passagem ou de uma máquina, fazendo uma ação imprópria, podendo ocorrer se certas condições predominarem, a própria palavra já indica cavidade ou vazio.

Se em algum ponto do líquido a pressão do fluido for suficientemente baixa (menor que a pressão de vaporização), o líquido poderá evaporar ou formar uma bolha de vapor ou cavidade. Se a pressão do fluido flutuar acima ou abaixo da pressão de vapor, acorrerão a formação e o colapso alternados de bolas