Aula 05

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

5a. Aula
1
 UD III
Sistemas de Cames
 	Os cames têm um papel muito importante nos sistemas de máquinas modernos, e são muito empregados em motores de combustão interna, máquinas ferramentas, instrumentações e robótica. O estudo dos cames pode ser efetuado de dois modos:
1º Caso: Admite-se que certo movimento é necessário, (requisitos cinemáticos são conhecidos), e deseja-se obter o perfil do excêntrico para obter este movimento;
 
2º Caso: Admite-se que a forma do perfil do excêntrico é conhecida, e deseja-se determinar os requisitos cinemáticos, (deslocamento, velocidade e aceleração), da haste.
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
2
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Tipos de Cames
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
3
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
4
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Projeto Gráfico: Obtenção das Curvas dos 
Requisitos Cinemáticos do SEGUIDOR
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
5
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Curvas de Deslocamento do Came (em baixas velocidades):
Parabólico (aceleração e desaceleração constante)
Parabólico com velocidade constante
Harmônico simples
Cicloidal
Operações com Velocidades Elevadas 
	Nessas condições, o eventual impacto entre o excêntrico e o seguidor pode ser medido pela derivada da aceleração (“jerk”), que é uma indicação das características dinâmicas do carregamento. 
	Kloomok e Mufley, utilizou três funções analíticas, para evitar esta condição: 
		(a) Cicloidal, (b) Harmônica e (c) Polinomial de 8º grau. 
 
Exercício ...
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
6
– Equações e Curvas do Movimento Cicloidal (S = deslocamento em milímetros; V = velocidade em milímetros por segundo ou milímetros por grau; A = aceleração em milímetros por segundo ao quadrado ou milímetros por grau ao quadrado.).
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
7
Equações e Curvas do Movimento Harmônico (S = deslocamento em milímetros; V = velocidade em milímetros por segundo ou milímetros por grau; A = aceleração em milímetros por segundo ao quadrado ou milímetros por grau ao quadrado.). 
quadrado.).
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
8
– Equações e Curvas do Movimento Polimonial (S = deslocamento em milímetros; V = velocidade em milímetros por segundo ou milímetros por grau; A = aceleração em milímetros por segundo ao quadrado ou milímetros por grau ao quadrado.). 
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
9
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Exercício
	Um seguidor repousa eleva-se com aceleração, eleva-se com velocidade constante, eleva-se com desaceleração, e então repousa novamente, como mostrado na figura abaixo. O movimento exige que: 
 
Ponto A
Ponto B
Ponto C
Ponto D
S
0
L1
L1+L2
L1+L2+L3
V
0
V1
V1
0
A
0
0
0
0
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
10
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Exercício (cont.)
 Selecione as curvas a serem usadas paro o deslocamento mostrado no gráfico e mostre as relações entre β1, β2 e β3 para acoplar as velocidades nos pontos B e C.
Resp. :
CCE 0258– Mecanismos 
5a. Aula
11
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Exercício: Uma haste deverá ter movimento cíclico de acordo com a curva de deslocamento da Figura 3.36 da Lista de Exercício da UD III. Requer-se que:
	
	Recomende as curvas a serem usadas para o gráfico de deslocamento e a relação entre β1 e β2 de modo a haver concordância das acelerações nos pontos A,B e C.
Ponto A
Ponto B
Ponto C
S
L
0
L
V
0
0
0
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
12
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
13
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Projeto analítico: evitando uma forma pontiaguda na superfície do excêntrico. Caso do seguidor de face plana.
C + f (Ө) + f ‘’ (Ө) > 0 
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
14
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Caso do seguidor de rolete:
Rr = ρ => ρc = 0 o excêntrico se torna pontudo. 
Rr > ρ => ρc < 0 o excêntrico apresenta uma reentrância. 
 ρ = ρc + Rr
Rr < ρmin 
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
15
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
O raio de curvatura da superfície do excêntrico é expresso por:
Para se obter o valor mínimo deste raio é necessário determinar o valor do ângulo teta que anula a primeira derivada, verificando se a segunda derivada é negativa. 
Para facilitar a determinação de ρmin , Kloomok e Mufley estabeleceram soluções gráficas. Três conjuntos de gráficos são então apresentados para os movimentos Cicloidal, Harmônico e Polinomial. 
ρ = {R² + [f ‘(Ө)]²}³/² / {R² + 2 [f ‘ (Ө)]² - R f “(Ө)}
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
16
U.D.III - SISTEMAS de CAMES – Curvas para determinação do raio mínimo
Movimento Cicloidal
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
17
U.D.III - SISTEMAS de CAMES – Curvas para determinação do raio mínimo
Movimento Harmônico
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
18
U.D.III - SISTEMAS de CAMES – Curvas para determinação do raio mínimo
Movimento Polinomial
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
19
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Seguidores de Roletes: ângulo de pressão máximo. >>> Nomograma de E. C. Varnum :
CCE 0258– Mecanismos 
9a. Aula
20
U.D.III - SISTEMAS de CAMES
Exercício: 
	Uma haste radial rolante move-se L=19,1 mm como movimento cicloidal para a rotação de 300. Determine o raio de curvatura ρ da superfície primitiva quando β = 150 . O raio do rolete é de 6,4 mm e o raio R0 = 47,6 mm. Determine, também, o raio mínimo da superfície primitiva do excêntrico (Ro) de modo a limitar o ângulo de pressão em 300.
CCE 0258– Mecanismos