O HISTÓRICO DOS CAMES

1. HISTÓRICO DOS CAMES

Came é um elemento mecânico de uma máquina que é usado para acionar outro elemento, chamado seguidor, por meio de contato direto.

Então ele é um elemento mecânico de contorno especial não regular que através de interação por contato direto com os outros elementos produz um movimento prescrito, tem sido utilizado já há muitos séculos. Sua evolução segue aquela dos mecanismos em geral, cuja história poderia ser rastreada desde os primórdios do desenvolvimento tecnológico. Um dos primeiros campos de aplicação de cames de uma maneira mais sistemática, entretanto, foi provavelmente na indústria holandesa de moinhos a vento no século dezessete, onde sua utilização era bem difundida.

Normalmente os cames são empregados para a transformação do movimento de rotação de um elemento em movimento alternado de outro elemento.

A peça fixada ao elemento de rotação, o came é sempre o elemento motor; ao elemento comandado é dado o nome de seguidor, que, por sua vez, pode ser chamado de haste oscilante, quando o movimento é angular, ou haste guiada, quando o movimento é retilíneo.

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Ilustração 1: Came e Seguidor

Os movimentos dos seguidores que podem ter todas as características desejadas, e não são de difícil obtenção. Por esses motivos, os mecanismos de came são largamente utilizados em máquinas, sendo encontrados em motores de combustão interna, máquinas tipográficas, máquinas têxteis, máquinas ferramentas, máquinas automáticas de embalar, armas automáticas, dispositivos de comandos etc.

1. TERMINOLOGIA PARA CAMES

Os sistemas cames seguidor podem ser classificados de vários modos:

• Pelo tipo de movimentação do seguidor de translação ou rotação (oscilação);
• Pelo tipo do came, radial, de rolete ou tridimensional;
• Pelo tipo de fechamento da junta, de força ou de forma; pelo tipo de seguidor, curvo ou liso, rotacionando ou deslizando;
• Pelo tipo de movimento crítico, posição extrema crítica (PEC) ou percurso de movimento crítico (PMC);
• Pelo tipo programado de movimentação, sobe-desce (SD), sobre-desce-para (SDP), sobe-para-desce-para (SPDP).

1. TIPO DE MOVIMENTAÇÃO DO SEGUIDOR

Na Ilustração 2 é mostrado como trabalha um sistema com um movimento de rotação do seguidor. A Ilustração 3 mostra a trepidação do seguidor. Eles são parecidos ao mecanismo de quatro barras manivela seguidor e ao de biela-manivela, respectivamente. Um mecanismo de quatro barras equivalente pode ser substituído por um sistema came seguidor para qualquer posição instantânea. Os comprimentos dos elos equivalentes são determinados pelas localizações instantâneas dos centros de curvatura do came c do seguidor como mostrado na Ilustração 2. As velocidades e acelerações do sistema came seguidor podem ser encontradas analisando-se o comportamento do mecanismo equivalente em qualquer posição. Uma prova disso pode ser encontrada na referência pl. Com certeza, o comprimento dos elos equivalentes muda à medida que o came seguidor se movimenta, fornecendo uma vantagem cm relação a um mecanismo puro de barras, pois permite maior flexibilidade para a movimentação critica desejada.

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Ilustração 2: Um came seguidor oscilatório tem um mecanismo de quatro barras com junta pinada equivalente

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Ilustração 3: Um came seguidor de translação tem um mecanismo biela-manivela de quatro barras equivalente

A preferência entre essas duas formas de came seguidor é usualmente ditada pelo tipo de movimentação desejada na saída. Se uma translação verdadeiramente retilínea for requerida, então é dito seguidor de translação. Se uma rotação pura é requerida na saída, então a oscilatória é a escolha óbvia. Essas são vantagens de cada uma das aproximações, separadas de suas características de movimento, dependendo do tipo de seguidor escolhido.

1. CLASSIFICAÇÃO DOS CAMES

A direção de movimentação do seguidor relativamente ao eixo de rotação do came determina se será um came radial ou axial. Todos os cames mostrados nas ilustrações 2 e 3 são cames radiais, porque a movimentação do seguidor é, em geral, na direção radial. Cames radiais abertos são também chamados de cames-prato.

A Ilustração 4 mostra um came axial, no qual o seguidor se move paralelamente ao eixo de rotação do came. Esse arranjo é também chamado de face do came se aberto (unido por força), e de tolete ou came tambor, se ranhurado ou instalado (unido por forma).

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Ilustração 4: Came axial, de rolete ou tambor unido por forma, seguidor de translação

Então os cames são classificados de acordo com sua forma nas figuras, temos alguns tipos básicos, sendo o came de disco considerado de uso genérico.

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Ilustração 5: Came de disco

Circunferência base - É a menor circunferência com o mesmo centro do came e tangente internamente a ele.

Ponto de traçado - É um ponto convenientemente escolhido sobre o seguidor, utilizado para determinar o perfil primitivo do came; corresponde ao centro do rolete ou a arresta do seguidor de ponta. No caso dos seguidores de ponta, o ponto de traçado também é o ponto de contato.

Perfil primitivo - É aquele descrito pelo ponto de traçado.

Perfil do came - É a curva limite da sua seção reta. No caso do seguidor de ponta, é o próprio perfil primitivo.

Ângulo de pressão “α” - É o ângulo entre a normal à curva primitiva e o deslocamento do seguidor. Esse ângulo é variável ao longo do perfil do came.

Ângulo de ação “β” - É o ângulo de rotação do came para realização de um evento qualquer.

Ponto primitivo - É o ponto do perfil primitivo onde o ângulo de pressão é máximo.

Circunferência primitiva - É uma circunferência com o mesmo centro do came e que passa pelo ponto primitivo.

Circunferência principal - É a menor circunferência com o mesmo centro do came e tangente ao perfil primitivo.

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Ilustração 6: Nomenclatura do came de disco com seguidor radial de rolete

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Ilustração 7: Came cilíndrico

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Ilustração 8: Came cônico

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Ilustração 9: Came de ranhura

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Ilustração 10: Came de bloco

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Ilustração 11: Came tridimensional

1. CLASSIFICAÇÃO DOS SEGUIDORES

Então os seguidores podem ser classificados em função da forma de contato, da posição, do deslocamento e do tipo de retorno.