ATPS MECANICA APLICADA

ATPS MECANICA APLICADA

Passo 1

Tipos de Engrenagens e suas aplicações.

Engrenagens são rodas com dentes padronizados que servem para transmitir movimento e força entre dois eixos. Muitas vezes, as engrenagens são usadas para variar o número de rotações e o sentido da rotação de um eixo para o outro.

As engrenagens são usadas em milhares de dispositivos mecânicos, elas realizam várias tarefas importantes, mas a mais importante é que elas fornecem uma redução na transmissão em equipamentos motorizados. E isso é essencial porque, freqüentemente, um pequeno motor girando muito rapidamente consegue fornecer energia suficiente para um dispositivo, mas não consegue dar o torque necessário. Por exemplo, uma chave de fenda elétrica tem uma redução de transmissão muito grande, porque precisa de muito torque para girar os parafusos, mas o motor só produz quantidade de torque pequena e velocidade alta. Com a redução de transmissão, a velocidade de saída pode ser diminuída e o torque, aumentado.

Mais uma coisa que as engrenagens fazem é ajustar a direção de rotação. Por exemplo, no diferencial existente entre as rodas traseiras do seu carro, a energia é transmitida por um eixo que passa pelo centro do carro, o que faz com que o diferencial tenha de "deslocar" essa energia em 90º, para aplicá-la sobre as rodas.

Partes da Engrenagens Dentes

Engrenagens de dentes retos

As engrenagens de dentes retos são o tipo mais comum de engrenagens elas são montadas em eixos paralelos há situações em que muitas dessas engrenagens são usadas juntas para criar grandes reduções na transmissão, porém elas podem ser muito barulhentas cada vez que os dentes se encaixam, eles colidem e esse impacto faz muito ruído. Além disso, também aumenta a tensão sobre os dentes.

Fonte:

Engrenagens helicoidais

Os dentes nas engrenagens helicoidais são cortados em ângulo com a face da engrenagem quando dois dentes em um sistema de engrenagens helicoidais se acoplam, o contato se inicia em uma extremidade do dente e gradualmente aumenta à medida que as engrenagens giram, até que os dois dentes estejam totalmente acoplados algo interessante sobre as engrenagens helicoidais é que se os ângulos dos dentes estiverem corretos, eles podem ser montados em eixos perpendiculares, ajustando o ângulo de rotação em 90º.

Engrenagens cônicas

As engrenagens cônicas são úteis quando a direção da rotação de um eixo precisa ser alterada. Elas costumam ser montadas em eixos separados por 90º, mas podem ser projetadas para funcionar em outros ângulos também os dentes das coroas podem ser retos, helicoidal ou hipóides.

Engrenagem Cônica de Dentes Retos Engrenagem Cônica Helicoidal Engrenagem Cônica Hipóide

Fonte: http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/segmento/engrenagens/

Engrenagem sem-fim

Engrenagens sem-fim são usadas quando grandes reduções de transmissão são necessárias esse tipo de engrenagem costuma ter reduções de 20:1, chegando até a números maiores do que 300:1, muitas engrenagens sem-fim têm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem tem, o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem não consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ângulo do eixo é tão pequeno que quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito entre a engrenagem e o eixo não deixa que ele saia do lugar. Essa característica é útil para máquinas que transportam algum produto, nos quais a função de travamento pode agir como um freio para a esteira quando o motor não estiver funcionando.

Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br/engrenagens5.htm

Pinhão e cremalheira

Pinhão e cremalheira são usados para converter rotação em movimento linear um exemplo perfeito disso é o sistema de direção de muitos carros o volante gira uma engrenagem que se une à cremalheira conforme a engrenagem gira, ela desliza a cremalheira para a direita ou para a esquerda, dependendo do lado para o qual está virando o volante.

Fonte: http://pt.dreamstime.com/imagens-de-stock-royalty-free-movimenta%C3%A7%C3%A3o-2-da-engrenagem-e-cremalheira-image4662209

Passo 2

Período e Freqüência das engrenagens.

Período

Em um movimento circular, o tempo que se gasta para efetuar uma volta completa é chamado de período do movimento, (representado por T) e o espaço percorrido durante um período é o comprimento da circunferência 2πr.

Em um movimento circular uniforme, a aceleração tangencial é nula e o módulo da velocidade (ou velocidade linear) é dado por v= 2πr/T

Freqüência

Em um movimento circular uniforme, a quantidade de voltas dadas em uma unidade de tempo é chamada de freqüência.

Exemplo:

Uma engrenagem realiza 50 rotações em 2 segundos, logo sua freqüência é dada

por:

f = 50/2 =25 voltas/s = 25Hz

Período e freqüência são grandezas inversamente proporcionais.

f = N/T t= N/f

Passo 4

Sistema transmissivo automotivo.

Abaixo temos uma figura que ilustra o sistema transmissivo de um automóvel de passeio.

Motor

O motor gera a força necessária para movimentar a si e ao conjunto de transmissão e o veículo. A força do motor é transmitida ao volante do motor que possui uma massa pesada para promover a cinética entre o intervalo de tempo das explosões do cilindro. Em uma das faces está a pista de transmissão de força que vai fazer contato com a embreagem e daí por diante continuar transmitindo a força do motor até as rodas.