CARDANS. Trabalho realizado por: C.F.A.C. 2003/2004. Ricardo de Barros Monteiro

Transcrição

1 CARDANS Trabalho realizado por: C.F.A.C. 2003/2004 Ricardo de Barros Monteiro

2 Manuel Pedro Marques de Queirós Reis e Melo Indíce: Introdução 3 Princípio de funcionamento 4 Objectivos visados 6 Software utilizado 7 Lista de peças 9 Desenho de definição 12 Vista explodida 13 Comparação conjunta real / modelação 3D 14 Agradecimentos 15 Bibliografia 15 2

3 Introdução. Este trabalho teve, como objectivo, a modelação tridimensional de um Cardans, mecanismo artesanal, do século XIX, que quantifica o efeito da variação de determinados graus de liberdade na rotação das extremidades do conjunto. Para tal, recorremos ao programa Autodesk Inventor 5.3 para a construção 3D, vistas explodidas e desenho de definição. 3

4 Princípio de funcionamento. O Cardans é um mecanismo que possui cinco graus de liberdade materializados pelo movimento independente das peças cilifurado, alterada e manivela. figuras 1.a e 1.b ( graus de liberdade ) Legenda: Vermelho movimento de rotação do cilifurado Verde movimento de rotação da alterada ( alteração da cor para melhor visualização ) Amarelo movimento de rotação manivela e placacilindro 4

5 Através da definição e fixação do ângulo para as peças cilifurado e alterada. É possível, por rotação da manivela, verificar que efeito tal alteração introduz no movimento da manivela do lado oposto. Convém referir que o mecanismo é totalmente simétrico, com excepção do conjunto central, cujo funcionamento é semelhante a uma manga de eixo. Esta particularidade é fundamental para que o conjunto funcione. As variações aleatórias dos quatro graus de liberdade implicam que, o movimento das manivelas periféricas se traduza num movimento relativo de translação entre os componentes centrais. Uma restrição a tal deslocamento traduzir-se-ia num excesso de rigidez do conjunto que, obviamente, não funcionaria. 5

6 Objectivos visados. Cardans. O nosso objectivo consistia na modelação tridimensional do mecanismo 6

7 Perante os resultados obtidos, não só a nível de semelhança geométrica, mas também a nível de funcionamento mecânico, podemos afirmar que o objectivo foi atingido. Software utilizado. Comandos mais utilizados. Sketch 2D. Line Center point circle Three point arc Point hole center Mirror Circular pattern Offset General dimension Trim Show constraints 7

8 3D Features. Extrude Revolve Hole Thread Fillet Work plane Circular pattern Presentation. Create view Tweak Components Precise view rotation Animation Drawing management. Create view Projected view Drawing annotations. 8

9 General dimension Ballon Center mark Parts list Lista de peças. figura 3. (alterada) figura 4. (anilha) figura 5. (arcosuporte) figura 6. (base) figura 7. (centraldir) figura 8. (centralesq) 9

10 figura 9. (cilifurado) figura 10. (disco) figura 11. (eixo) figura 12. (manivela) figura 13. (parafusogrande) figura 14. (parafusopequeno) 10

11 figura 15. (placacilindro) figura 16. (porca) figura 17. (suporte) 11

12 Desenho de definição. 12

13 figura 18. Desenho de definição. Vista explodida. 13

14 figura 19. Vista explodida. Comparação conjunta real / modelação 3D. 14

15 Agradecimentos. - Ao Sr. Eng.º Joaquim Oliveira Fonseca pela sua disponibilidade para o esclarecimento de dúvidas nas várias fases do trabalho. - E agradecemos também ao Sr. Eng.º João Tavares pela sua orientação no âmbito do autocad. Bibliografia. Apontamentos das aulas de DCM Morais, Simões, Desenho de Construções Mecânicas 3, Porto Editora Autodesk Inventor 5.3 Help Internet: Curso Autodesk Inventor 5.3 Cristiano Nogueira Silva 15

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