Mecanismos de 4 barras

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MECANISMO DE 4 BARRAS
É UM DOS MECANISMOS MAIS SIMPLES E MAIS UTILIZADO.
Chamado também de quadrilátero articulado.
MECANISMO DE 4 BARRAS
A peça 1 é o suporte, geralmente estacionária.
A peça 2 é a manivela. É a peça acionadora, que pode girar ou apenas oscilar.
A peça 4 ira oscilar em ambos os casos. Se a peça 2 gira, o mecanismo transforma o movimento de rotação em oscilação .
Se a manivela oscila, o mecanismo multiplica o movimento de oscilação.
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Enquanto a peça 2 girar, não há risco de travamento do mecanismo.
Caso a peça 2 apenas oscile, neste caso, deve-se tomar cuidado com o comprimento das peças para evitar pontos mortos de modo que o mecanismo não pare em suas posições extremas. 
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Os pontos mortos ocorreram quando a linha de ação da força acionadora (neste exemplo-barra 3) tiver a mesma direção da peça 4. 
Caso a peça 4 seja acionadora e a peça 2 oscile apenas, ocorrerão pontos mortos e será necessário o uso de um volante para evitar paradas nestes pontos mortos.
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Um volante é uma bateria mecânica que armazena energia cinética numa massa giratória. É usada a inércia da massa para armazenar ou libertar energia. 
Volante do Motor - Wikipédia
MECANISMO DE 4 BARRAS
Além dos possíveis pontos mortos em um mecanismo de 4 barras é necessário considerar o ângulo de transmissão.
 O ângulo de transmissão é o ângulo existente entre a peça 3 e a peça 4.
Chamado de ϒ (ângulo gama)
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
É possível deduzir o ângulo de transmissão, aplicando a lei dos Cossenos aos triângulos AO2O4 e ABO4:
 
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
O ângulo de transmissão ϒ:
 
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O ângulo de transmissão máximo NÃO deve exceder 140 graus.
E o mínimo não deve ser inferior a 40 graus.
Neste caso, a peça 2 gira e a peça 4 oscila, o ângulo de transmissão mínimo - ϒ’ e,
 ϒ’’ - ângulo de transmissão máximo.
 
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Se o ângulo de transmissão - ϒ’, se tornar menor do que 40 graus, o mecanismos tenderá a parar devido ao atrito nas articulações e por que as peças 3 e 4 tenderão a ficar alinhadas e bloquear o mecanismo. 
 
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
O mecanismo de 4 barras pode tomar outras formas, na figura ao lado, o mecanismo está cruzado.
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MECANISMO DE 4 BARRAS
As peças opostas tem o mesmo comprimento e, portanto, sempre permanecem paralelas.
As peças 2 e 4 têm movimento de rotação .
Este tipo de mecanismo é característico das rodas motrizes de uma locomotiva a vapor.
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
As peças opostas tem o mesmo comprimento e, portanto, sempre permanecem paralelas.
As peças 2 e 4 têm movimento de rotação .
Este tipo de mecanismo é característico das rodas motrizes de uma locomotiva a vapor.
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Neste mecanismo a peça conduzida e a condutora giram continuamente.
Esta forma de quadrilátero articulado é a base para o mecanismo de manivela dupla e corrediça.
Se a peça 2 girar com velocidade constante, a peça 4 terá uma velocidade não uniforme.
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Para evitar o travamento deve-se manter certas relações entre os comprimentos das peças:
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H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
O mecanismo de 4 barras é muitas vezes chamado de:
	 manivela-balancim – quando a peça 2 gira e a peça 4 oscila.
	 manivela dupla – ambas as peças, 2 e 4 têm movimento de rotação.
	 balancim duplo – indica que as peças 2 e 4 têm movimento de oscilação.
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H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
O mecanismo de 4 barras é muitas vezes chamado de:
	 manivela-balancim – quando a peça 2 gira e a peça 4 oscila.
	 manivela dupla – ambas as peças, 2 e 4 têm movimento de rotação.
	 balancim duplo – indica que as peças 2 e 4 têm movimento de oscilação.
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H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
Pode-se aplicar a Lei GRASHOFF como uma maneira de determinar se o mecanismo irá operar como manivela-balancim, manivela dupla ou balancim duplo.
MECANISMO DE 4 BARRAS
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
A Lei GRASHOFF estabelece que se a soma dos comprimentos da maior e da menor peça for menor do que a soma dos comprimentos das outras duas, o mecanismo formará: 
 1) Dois mecanismos tipo manivela-balancim, diferentes, quando a menor peça for a manivela e qualquer das pecas adjacentes for a peça fixa.
MECANISMO DE 4 BARRAS
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
 2) Um mecanismo manivela dupla quando a menor peça for a fixa.
3) Um balancim duplo quando a peça oposta a menor for a peça fixa.
Também, se a soma dos comprimentos da maior e da menor for maior do que a soma dos comprimentos das outras duas, somente resultarão balancins duplos.
MECANISMO DE 4 BARRAS
H.H. Mabie / F.W. Ocvirk, Mecanismos, 2 ed., Livro Técnicos e Científicos Ed. LTDA, 1980.
Caso se a soma da maior e da menor peça for igual a soma das outras duas, os quatro mecanismos possíveis são similares aos dos casos 1, 2 e 3 acima.
MECANISMO DE 4 BARRAS
A Lei GRASHOFF permite prever o comportamento destes mecanismos a partir do comprimento de seus elementos.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Sejam:
C = comprimento do membro mais curto;
L = comprimento do membro mais longo;
R1 = comprimento de um dos membros restantes;
R2 = comprimento do outro membro restante.
Se C + L < R1 + R2 - o mecanismo é do tipo Grashoff e pelo menos um membro será capaz de fazer uma revolução completa em relação a barra fixa. 
Caso esta condição não seja satisfeita, o mecanismo é dito não-Grashof f e nenhum membro será uma manivela, e então tem-se duplo balancim.
MECANISMO DE 4 BARRAS
Os mecanismos de Grashoff podem apresentar os seguintes tipos de movimentos:
a) para C+L< R1 +R2 : se o membro fixo for adjacente a C obtém-se um mecanismo do tipo manivela -balancim
onde C e a manivela;
Se membro fixo for C obtém-se dupla manivela; 
Se o membro oposto a C for fixo obtêm-se duplo balancim, onde os membros pivotados ao referencial oscilam e a biela possui rotação completa.
MECANISMO DE 4 BARRAS
b) para C+L=Rl+R2: este é um mecanismo de Grashoff especial, no qual todas as inversões são do tipo
dupla manivela ou manivela balancim. 
MECANISMO DE 4 BARRAS
Para casa:
 Ler a literatura correspondente!
FIM.