ATPS - Passo 01 - Mecanica Aplicada

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FACULDADES INTERGRADAS TORRICELLIMECANICA APLICADAEngenharia EltricaAtividades Prticas Supervisionadas

Adriana Aparecida Pereira RA 0000025769Guilherme Luiz Colleta Costa RA 3207520489Paulo Cesar Barbosa Souza RA 3207582123Alcir Claudino Alves RA 0000024115

Guarulhos, 02 de Abril de 2015.

ObjetivosConhecimento das principais formas e diferentes tipos de engrenagens utilizadas, detalhando cada tipo e suas principais utilidades e aplicaes em diversas reas da Engenharia e da Indstria.

Passo 01Principais Formas e diferentes tipos de Engrenagens utilizadas.

DefinioEngrenagem, por definio, um dispositivo em um veculo que regula a potncia do motor. No entanto, ostipos de engrenagensindustriais modernos e sofisticados superaram as engrenagens convencionais, tanto na aplicao quanto no alcance. Hoje, as engrenagens so usadas em uma infinidade de aplicaes em vrios setores. Alguns dos setores em que as engrenagens modernas so aplicadas incluem a aviao, a indstria de defesa, indstrias qumicas e de fertilizantes, indstrias de processamento de alimentos, transporte ferrovirio, siderrgicas e metalrgicas.

Tipos de EngrenagensCnicas

empregada quando as rvores se cruzam; o ngulo de interseco geralmente 90, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cnicas tem formato tambm cnico, o que dificulta a sua fabricao, diminui a preciso e requer uma montagem precisa para o funcionamento adequado. A engrenagem cnica usada para mudar a rotao e a direo da fora, em baixas velocidades.Retas

So dispostos paralelamente entre si em relao ao eixo. o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. usada em transmisso que requer mudana de posio das engrenagem em servio, pois fcil de engatar. mais empregada na transmisso de baixa rotao do que na de alta rotao, por causa do rudo que produz.Hipides

As engrenagens hipides so uma variedade de engrenagens que, ao contrrio das cnicas, os seus eixos no se cruzam. So empregadas para transmitir movimento e cargas elevadas entre eixos que no se cruzam. Podem ser de diversos tipos de dentados espirais.

Helicoidais

Os dentes so dispostos transversalmente em forma dehliceem relao ao eixo. usada em transmisso fixa de rotaes elevadas, por ser silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial de fora que deve ser compensada pormancalourolamento. Serve para transmisso de eixos paralelos entre si e tambm para eixos que formam um ngulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90).

Cremalheira

uma barra de dentes destinada a engrenagens. Assim pode se transformar um movimento de rotao em movimento retilineo ou vice-versa.

Parafuso sem fim

Engrenagens sem-fim so usadas quando grandes redues de transmisso so necessrias. Esse tipo de engrenagem costuma ter redues de 20:1, chegando at a nmeros maiores do que 300:1. Muitas engrenagens sem-fim tm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem no consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ngulo do eixo to pequeno que quando a engrenagem tenta gir-lo, o atrito entre a engrenagem e o eixo no deixa que ele saia do lugar. Essa caracterstica til para mquinas como transportadores, nos quais a funo de travamento pode agir como um freio para a esteira quando o motor no estiver funcionando.

EngrenagensAs engrenagens operam aos pares, os dentes de uma encaixando nos espaos entre os dentes de outra. Se os dentes de um par de engrenagens se dispem em crculo, a razo entre asvelocidades angularese ostorquesdo eixo ser constante. Se o arranjo dos dentes no for circular, variar a razo de velocidade. A maioria das engrenagens de forma circular.Para transmitirmovimento uniformee contnuo, as superfcies de contato da engrenagem devem ser cuidadosamente moldadas, de acordo com um perfil especfico. Se a roda menor do par (opinho) est no eixo motor, o trem de engrenagem atua de maneira a reduzir avelocidadee aumentar o torque; se a roda maior est no eixo motor, o trem atua como um acelerador da velocidade e redutor do torque.

Etapa 2 Aula-tema: Mecanismos: Engrenagens.Esta atividade importante para que voc conhea as funcionalidades das engrenagens e as trocas de marchas num carro.Passo 1Pesquisar sobre o mecanismo da troca de marchas no carro.O mecanismo de troca de marchas nos carros chamado de caixa de cmbio ou de marchas. formado basicamente por engrenagens e eixos de transmisso que se comunicam de acordo com a marcha engatada pelo condutor do veculo.Esse sistema de engrenagens funciona como um multiplicador de fora e/ou velocidade do motor, o que permite ao condutor regul-los de acordo com a sua necessidade. A troca de marchas, o engate e desengate entre o motor e o eixo de transmisso se do pela embreagem, quando acionada pelo motorista atravs do pedal ela interrompe a comunicao entre o motor e a transmisso, e quando liberada o motor e a transmisso so conectados, engatando a marcha solicitada pelo condutor.Cada roda dentada da engrenagem possui uma relao de transmisso As primeiras marchas, que so responsveis pela arrancada do veculo, o so mais pesadas pois fornece mais torque do que velocidade, assim, conforme as marchas aumentam, maior ser a velocidade e menor ser o percentual de fora. Os carros comuns, de passeio, geralmente possuem 5 marchas e uma r. As marchas de 1 a 5 so formadas por engrenagens cilndricas de dentes helicoidais, possuem uma transmisso mais silenciosa e macia, j a marcha r formada por engrenagens cilndricas de dentes retos, que possuem transmisso uma transmisso mais bruta e no to silenciosa quanto s outras.

Passo 2Esquematizar a sequncia transmissiva dos movimentos ocorrentes nos veculos automotores, seja ele por engrenagens ou por Correa.

transmisso manual de cinco velocidades

H trs grafos controlados por trs hastes que esto engatadas pela alavanca de cmbio. Olhando as hastes de cmbio de cima, elas so assim em marcha r, primeira e segunda marchas.

Tenha em mente que a alavanca de cmbio possui um ponto de rotao no meio. Quando voc empurra a alavanca para frente para engatar a primeira marcha, est na realidade puxando a haste e o garfo para a primeira marcha.Voc pode ver que, ao mover o cmbio para a esquerda e direita, voc est engatando garfos diferentes (e, portanto, anis diferentes). Mover a alavanca para frente e para trs move o anel para engatar a uma das engrenagens.

A marcha r controlada por uma pequena engrenagem intermediria (em roxo). Em todos os momentos, a engrenagem de r azul nesse diagrama est girando na direo oposta de todas as outras engrenagens azuis. Assim, seria impossvel jogar a transmisso para a marcha r enquanto o carro est indo para frente, pois os dentes caninos nunca engatariam. Contudo, faro um enorme barulho.Passo 3Justificar sobre a necessidade das trocas de marchas sob a perspectiva do conceito de vantagem mecnica.As trocas de marchas em um veculo automotor so necessrias por um motivo simples, todo motor possui uma potncia mxima de rpm que no possvel ultrapass-la sem causar danos. As marchas existem para controlar a relao de transmisso da fora e velocidade do motor para as rodas. Como explicado anteriormente cada roda dentada da engrenagem possui uma relao de transmisso isso possibilita a variao de velocidade e torque fornecidos mantendo as rpm em uma mdia suficiente para que o motor no se danifique, obtendo assim o mximo de potncia do motor em uma determinada faixa de rpm.

Passo 4RelatrioPara a realizao desta etapa de nossa atividade pratica supervisionada, primeiramente pesquisamos sobre o funcionamento do mecanismo de troca de marchas dos carros, aprendemos que esse mecanismo a caixa de cmbio que formada por engrenagens posicionadas para fornecer, quando engatadas, mais fora ou mais velocidade, de acordo com a necessidade do percurso e da percepo do motorista ( em caso de transmisso mecnica).No passo dois, temos uma imagem que nos mostra como esto posicionadas, de como funcionam as trocas de marchas e de como se comportam as engrenagens em cada uma delas. Podemos observar tambm os movimentos realizados para que as trocas de marchas aconteam. No esquema temos o motor que gira de acordo com a sua potencia, o eixo secundrio que recebe toda potencia do motor, e a distribui atravs da marcha engatada para o diferencial (eixo que comunica as rodas com a transmisso)Aprendemos tambm que essa troca de marchas muito importante para a otimizao da fora ou potencia oferecida pelo motor. Ou seja, quando precisamos de uma arrancada com mais fora, temos as primeiras marchas mais pesada, com maior torque e menor velocidade, depois dessa arrancada onde o veculo sai do seu momento de inrcia e comea a ganhar velocidade, no necessrio mais tanta fora do motor e sim velocidade, por isso que temos as marchas mais leves que ao serem engatadas mantm a rotao do motor em uma faixa de rpm que fornea a velocidade necessria sem agredir ou forar o motor.