un 04 mecan aluno grashof
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Mecanismos
Condição de Grashof p/ Mecanismos de 4 barras
Simplicidade é uma das marcas de um bom projeto. A menor quantidade de
peças que podem realizar um trabalho geralmente fornece a solução mais barata
e confiável. Além disso, o mecanismo de quatro barras deve estar entre as
primeiras soluções para os problemas de controle de movimento a serem
investigadas. A condição de Grashof é uma relação muito simples, que prevê a
condição de rotação ou rotatividade de inversões do mecanismo de quatro barras
com base apenas no comprimento dos elos.
s
l
p
q
Mecanismos
Condição de Grashof p/ Mecanismos de 4 barras
Sendo:
S = comprimento do elo menor
L = comprimento do elo maior
P = comprimento do elo remanescente
Q = comprimento do outro elo remanescente
Então, se
S + L < P + Q
For verdadeiro a montagem atende à condição de Grashof, e pelo menos
um dos elos é capaz de fazer uma revolução completa em torno do elo de
referência. Isso é chamado cadeia cinemática de Classe I.
Se a equação for falsa, então a montagem não é Grashof e nenhum elo será
capaz de girar totalmente em torno do elo de referência. Essa é a cadeia
cinemática de Classe II.
Mecanismos
Condição de Grashof p/ Mecanismos de 4 barras
Note que as declarações acima são aplicadas indiferentemente da
ordem de montagem dos elos. Isto é, a determinação da condição de
Grashof pode ser feita com o conjunto de elos desmontado. Se eles forem
montados posteriormente em uma cadeia cinemática S, L, P, Q ou S, P, L, Q
ou qualquer outra ordem, isso não vai alterar a condição de Grashof.
Mecanismos
Condição de Grashof
Os movimentos possíveis para o mecanismo de quatro barras vai
depender da condição de Grashof e da inversão escolhida. As inversões
serão definidas de acordo com o elo menor. Os movimentos são:
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe I
Para o caso da Classe I, onde: S + L < P + Q
Fixe qualquer elo adjacente ao menor e você terá a manivela seguidor, em
que o menor elo girará totalmente e o elo fixado irá oscilar.
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe I
Fixe o menor elo e você terá
a dupla manivela, na qual
ambos os elos fixados girarão
totalmente de acordo com o
acoplador.
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe I
Fixe o elo oposto ao menor e
você terá a duplo seguidor de
Grashof, na qual ambos os elos
fixados oscilarão e apenas o
acoplador girará totalmente.
Mecanismos
Todas as inversões do mecanismos de 4 barras de
Grashof – Classe I
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe II
Todas as inversões serão triplo s seguidores, nas quais nenhum elo
conseguirá girar totalmente.
S + L > P + Q
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe II
Todas as inversões do
mecanismo de quatro
barras não Grashof são
triplo seguidor.
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe III
S + L = P + Q
Tratado como caso especial de Grashof e também como Classe III da cadeia
cinemática, todas as configurações serão dupla manivela ou manivela
seguidor, mas terão dois pontos de mudança para cada revolução da
manivela de entrada quando os elos ficarem colineares. Nesses pontos de
mudança, o comportamento das respostas será indeterminado.
Mecanismos
Condição de Grashof – Classe III
Mecanismos
Inversão Cinemática
Uma inversão é criada pelo fato de aterrar um elo diferente na
cadeia cinemática. Assim, existem tantas inversões quanto o
número de elos existentes no mecanismo.
Acontece quando em um mecanismo se libera uma peça que era
originalmente fixa e outra peça livre passa a ser fixa.
Mecanismos
Inversão Cinemática
A inversão 1, com a conexão 1 como fixa
e com o bloco móvel em pura translação, é
a mais comumente vista e é usada para
motores e bombas a pistão.
Mecanismos
Inversão Cinemática
A inversão 2 é obtida fixando a conexão 2,
resultando no mecanismo de retorno rápido
Whitworth ou manivela formador, no qual o bloco
móvel tem um movimento complexo.
Mecanismos
Inversão Cinemática
A inversão 3 é obtida fixando a conexão 3,
dando ao bloco móvel rotação pura.
Mecanismos
Inversão Cinemática
A inversão 4 é obtida fixando a conexão
móvel 4 e é usada em operações manuais,
mecanismos de bombeamento de poço, nos
quais a manivela é a conexão 2 (estendida) e
a conexão 1 passa pelo tubo do poço para
acionar o pistão no fundo (está invertido na
figura).
Mecanismos
Exercícios
Mecanismos
Exercício 01
Calcule a condição Grashof para os mecanismos de quatro barras definidos
abaixo.
Os comprimentos estão em centímetros:
a) 4 9 14 18
b) 4 7 14 18
c) 4 8 12 16
Mecanismos
Exercício 2
Calcule a Mobilidade e a condição Grashof para do alicate de pressão
Mecanismos
Exercício 3
Calcule a Mobilidade e a condição Grashof para o mecanismo abaixo
Mecanismos
Exercício 4
Calcule a Mobilidade e a condição Grashof para o mecanismo abaixo
Mecanismos
Exercício 5
Calcule a Mobilidade e a condição Grashof para o mecanismo abaixo
Mecanismos
Exercício 6
Calcule a Mobilidade e a condição Grashof para o mecanismo abaixo
Mecanismos
Exercício 6
Encontre a mobilidade e a a condição Grashof para a bomba de óleo de
campo mostrada abaixo
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Exercício 7 - Desafio
Encontre a mobilidade e a condição Grashof para a tampa do bagageiro
superior do avião mostrado abaixo.