elos, juntas, articulações
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MecanismosPar cinemático, cadeia cinemática, Graus de liberdade e Mecanismo de Quatro Barras
Cinemática dos Mecanismos
Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
EloUm elo é um corpo rígido que possui ao menos dois nós que são pontos para se anexar aos outros elos.
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
JuntaÉ uma conexão entre dois ou mais elos. As juntas também chamadas de pares cinemáticos podem ser classificadas de diferentes maneiras:
1. Pelo tipo de contato entre os elementos, linhas, ponto ou superfície;
2. Pelo número de graus de liberdade permitidos na junta;
3. Pelo tipo de fechamento físico da junta: por força ou por forma;
4. Pelo número de elos unidos (ordem da junta).
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Junta1. Classificação quanto ao tipo de contato: Par inferior – juntas com superfície de
contato
Par superior – juntas com ponto ou linha de contato
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Junta1. Classificação quanto ao fechamento da
junta
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Junta1. Classificação quanto ao número de elos
unidosA ordem da junta é definida como o número de elos menos um.
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Junta1. Classificação quanto ao número de graus
de liberdade: Junta completa (1 GDL) – junta com pino,
girando e junta deslizante.
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Junta1. Classificação quanto ao número de graus
de liberdade: Meia junta – permite rolar e deslizar
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Cadeia CinemáticaDef.: um conjunto de elos e juntas
interconectadas de uma maneira quepossibilite um movimento de saída controlado em resposta a um movimento de entrada fornecido.
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Cadeia Cinemática Aberta
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Cadeia Cinemática Fechada
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de LiberdadeDef.: o número mínimo de coordenadas
independentes necessárias para definir sua posição em qualquer instante.
O conceito de Grau de Liberdade é fundamental para síntese e análise de mecanismos .
Para determinar o GDL geral de qualquer mecanismo, devemos considerar o número de elos e juntas, bem como a interação entre eles.
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de LiberdadeO GDL de qualquer conjunto de elos pode ser previsto após um estudo sobre a condição de Gruebler
M = 3L – 2J – 3G
M = Graus de Liberdade ou mobilidadeL = número de elosJ = Número de juntasG = Número de elos fixos
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de LiberdadeSe considerarmos que sempre haverá um elo fixo, podemos reescrever a equação da seguinte forma:
M = 3(L - 1) -2J
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Se GDL > 0 – a montagem será um mecanismo e os elos terão um movimento relativo
Cinemática dos Mecanismos
Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Se GDL = 0 – a montagem será uma estrutura e o movimento não é possível
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Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Se GDL < 0 – a montagem será uma estrutura e pode está pre-carregada.
Cinemática dos Mecanismos
Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de Liberdade
Cinemática dos Mecanismos
Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de Liberdade
Cinemática dos Mecanismos
Elos, Juntas e Cadeias Cinemáticas
Graus de Liberdade
Cinemática dos Mecanismos
O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
O mecanismo de quatro barras com junta de pino é o mais simples possível para o movimento de um grau de liberdade
É muito versátil em termos de tipos de movimentos que pode gerar.
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
A Condição de GrashofA Condição de Grashof é uma relação que prevê a condição de rotação ou rotatividade do mecanismo
S + L ≤ P + Q
S = comprimento do elo menorL = comprimento do elo maiorP = comprimento do elo remanescenteQ = comprimento do outro elo remanescente
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
A Condição de GrashofSe a montagem atende à condição de Grashof, pelo menos um elo é capaz de fazer uma revolução completa em torno do elo de referência
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE I S + L ≤ P + Q Condição de Grashof
CLASSE II S + L > P + Q
CLASSE III S + L = P + Q
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE I S + L ≤ P + Q Condição de Grashof Manivela Seguidor
Cinemática dos Mecanismos
O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE I S + L ≤ P + Q Condição de Grashof Dupla Manivela
Cinemática dos Mecanismos
O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE I S + L < P + Q Condição de Grashof Duplo Seguidor de Grashof
Cinemática dos MecanismosO MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE II S + L > P + Q Triplo Seguidor - Nenhum elo conseguirá girar
totalmente.
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE III S + L = P + Q Caso especial de Grashof Configurações de Duplamanivela ou
Manivela Seguidor Paralelogramo
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O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE III S + L = P + Q Caso especial de Grashof Configurações de Duplamanivela ou
Manivela Seguidor Antiparalelogramo
Cinemática dos Mecanismos
O MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Classificação de um mecanismo de quatro barras
CLASSE III S + L = P + Q Caso especial de Grashof Configurações de Duplamanivela ou
Manivela Seguidor Forma Deltóide