Mecanismos de Deslizamento - Cames

Transcrição

1 SEM Aula 11 Mecanismos de Deslizamento - Cames Prof. Assoc. Marcelo Becker USP - EESC - SEM LabRoM EESC-USP M. Becker 2016

2 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada

3 Introdução Cames Mecanismo cujo perfil determina o tipo de movimento do seguidor (intermitente) 2 tipos: Cilíndrico e Disco Disco Cilíndrico 3

4 Introdução Cames Como funciona um came com disco? In Out 4

5 Introdução Cames Como funciona um came cilíndrico? 5

6 Introdução Cames Uso de molas para manter contato entre came e seguidor 6

7 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 7

8 Seguidores Tipos 3 tipos principais de seguidores: Seguidor sem Rolete Seguidor com Rolete Seguidor tipo Prato 8

9 Seguidores Tipos 3 tipos principais de seguidores: Sem Rolete Com Rolete tipo Prato 9

10 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 10

11 Diagrama de Deslocamento Mostram o deslocamento do seguidor em função do ângulo do came Velocidade C te Aceleração C te Movimento Harmônico Desl. Vel. Acel. Ângulo 11

12 Diagrama de Deslocamento Movimentos mais comuns: Velocidade Constante Aceleração Constante Harmônico Simples Ciclóide Duplo Harmônico Arcos e Segmentos Lineares Perfil de Aceleração Trapezoidal Polinomiais (3ª, 5ª, etc.) 12

13 Diagrama de Deslocamento Velocidade Constante Movimento Linear Desl. Vel. Acel. Estacionário Desl. Estacionário Vel. H 13

14 Diagrama de Deslocamento Equacionamento para Velocidade Constante Movimento Linear: Para uma velocidade angular constante ( ): Sendo H o curso e o ângulo do came no final do deslocamento, tem-se: 14

15 Diagrama de Deslocamento Equacionamento Assim, para o deslocamento e velocidade: E a Aceleração: 15

16 Diagrama de Deslocamento Aceleração Constante Movimento Parabólico Desl. 8 Divisões Igualmente Espaçadas 0 o 30 o 60 o 90 o 120 o 150 o 180 o 16

17 Diagrama de Deslocamento Movimento Parabólico Suavidade de Movimento Pico de Velocidade Inversão Brusca de Aceleração Desl. Vel. Acel. 17

18 Diagrama de Deslocamento Movimento Parabólico (2 parábolas ) 18

19 Diagrama de Deslocamento Movimento Harmônico Simples Movimento de um pêndulo Divisões Angulares Igualmente Espaçadas Desl. 19

20 Diagrama de Deslocamento Movimento Harmônico Simples Suavidade de Movimento Suavidade de Velocidade Não Há Inversão Brusca de Aceleração Desl. Vel. Acel. 20

21 Diagrama de Deslocamento Movimento Harmônico Simples 21

22 Diagrama de Deslocamento Valores Máximos

23 Diagrama de Deslocamento Valores Máximos sin Vel. II I cos III IV Acel. 23

24 Diagrama de Deslocamento Movimento Cicloidal Ciclóide?? 24

25 Diagrama de Deslocamento Movimento Cicloidal Linhas //s!! Desl

26 Diagrama de Deslocamento Movimento Cicloidal Suavidade de Movimento Suavidade de Desl. Velocidade Vel. Acel. Suavidade de Aceleração 26

27 Diagrama de Deslocamento Movimento Cicloidal 27

28 Diagrama de Deslocamento Movimento Duplo Harmônico Suavidade de Movimento Desl. Suavidade de VelocidadeVel. Suavidade de Aceleração Acel. 28

29 Diagrama de Deslocamento Movimento Duplo Harmônico 29

30 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 30

31 Projeto de Perfis Baseado no Diagrama de Deslocamento Determinado pela função a ser desempenhada pelo came Movimento Harmônico Simples Movimento de Aceleração / Retardo 31

32 Projeto de Perfis Velocidade Uniforme - Seguidor s/ Rolete Passo 1: Passo 2: Divida os círculos em divisões de 30. Desenhe 2 círculos: um com o raio mínimo do Came e outro com o deslocamento máximo do seguidor. Passo 3: Construa o diagrama de deslocamento como mostrado. Note que ele é alinhado com a intersecção entre o diâmetro mínimo do Came e a divisão 0. Passo 4: Marque as divisões a cada 30. Passo 5: Passo 6: A partir do diagrama de deslocamento, projete o deslocamento do seguidor a 30, intersectando a divisão de 30. E assim por diante... Una as intersecções e complete o perfil do Came. 32

33 Projeto de Perfis Velocidade Uniforme - Seguidor c/ Rolete Passo 2: Passo 3: Passo 1: Desenhe 2 círculos: um com o raio mínimo do Came e outro com o deslocamento máximo do seguidor. Divida os círculos em divisões de 30 e desenhe o rolete na 1 a posição. Construa o diagrama de deslocamento como mostrado. Note que ele é alinhado com o centro do rolete. Passo 4: Marque as divisões a cada 30. Passo 5: A partir do diagrama de deslocamento, projete o deslocamento do rolete a 30, intersectando a divisão de 30, e assim por diante, desenhando-os... Passo 6: Una as intersecções e complete o perfil do Came. 33

34 Projeto de Perfis Velocidade Uniforme - Seguidor Prato Passo 1: Desenhe 2 círculos: um com o raio mínimo do Came e outro com o deslocamento máximo do seguidor. Passo 2: Divida os círculos em divisões de 30 e desenhe o rolete na 1 a posição. Passo 3: Construa o diagrama de deslocamento como mostrado. Note que ele é alinhado com o prato do seguidor. Passo 4: Marque as divisões a cada 30. Passo 5: A partir do diagrama de deslocamento, projete o deslocamento do prato a 30, intersectando a divisão de 30, e assim por diante, Passo 6: desenhando-os... Una as intersecções e complete o perfil do Came. 34

35 Projeto de Perfis M nto Harmônico - Seguidor s/ Rolete 35

36 Projeto de Perfis M nto Variado - Seguidor c/ Rolete 36

37 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 37

38 Software 38

39 Software 39

40 Software 40

41 Software 41

42 Software 42

43 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 43

44 Exercícios 01 - Enunciado Tipo de Movimento Duração Deslocamento Angular Subir 48 mm com velocidade constante 0 a 1s 0 a 120 o Ficar Estacionário em 48 mm Retornar à posição inicial com aceleração c te 1 a 1,5 s 120 o a 180 o 1,5 a 3 s Diâmetro mínimo do came: 80 mm 180 o a 360 o 44

45 Exercícios 01 - Solução Perfil do Came Diagrama de Deslocamento 45

46 Exercícios 02 - Enunciado Diâmetro mínimo do came: 80 mm Tipo de Movimento Deslocamento Angular Subir 60 mm com movimento harmônico simples Ficar Estacionário em 60 mm Descer 60 mm com movimento de aceleração / retardo c te Ficar Estacionário nesta posição 0 a 90 o 90 o a 130 o 130 o a 310 o 310 o a 360 o 46

47 Exercícios 02 - Solução Perfil do Came Diagrama de Deslocamento 47

48 Sumário da Aula Introdução Seguidores Diagramas de Deslocamento Projeto de Perfis Software Exercícios Bibliografia Recomendada 48

49 Bibliografia Recomendada Shigley, JE. e Uicker, JJ., 1995, Theory of Machines and Mechanisms. MABIE, H.H., OCVIRK, F.W. Mecanismos e dinâmica das máquinas. MARTIN, G.H. Cinematics and dynamics of machines. NORTON, R. Machinery dynamics. Notas de Aula 49