Quatro Ensaios Sobre a Liberdade - Isaiah Berlin (Sumário-Artigo)
Artigo Quatro Barras
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XXII Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica – 19 a 23/10/2015 – Campos dos Goytacazes – RJ DESENVOLVIMENTO DE UM MECANISMO DE QUATRO BARRAS Alan Gomes Silva Nelson Luis Costa dos Santos Filho Pedro Sérgio Lima Rabelo Universidade Estadual do Maranhão Universidade Estadual do Maranhão – UEMA, Centro de Ciências Tecnológicas – CCT, Curso de Engenharia Mecânica, Av. Lourenço Vieira da Silva, s/n – Campus Universitário Paulo VI, Tirirical, Cep. 65.055-310, São Luis/MA. [email protected] [email protected] [email protected] RESUMO: Este artigo se destina a relatar o funcionamento do mecanismo de quatro barras mostrando sua simplicidade e grande aplicação, sua importância na atualidade e um relato dos procedimentos para construção do mecanismo realizado na Universidade Estadual do Maranhão com materiais obtidos em oficinas mecânicas e um motor de para-brisa de carro, contemplando conceitos como a Lei de Grashof, estabelecendo a forma de operação do mecanismo em função do comprimento de suas peças. O resultado esperado foi a obtenção de conhecimento prático no desenvolviment o do pr ojeto e a construção de um mecanismo que atendesse a Lei de Grashof . Palavras-Chave: Mecanismo, Grashof, Quatro Barras ABSTRACT: This article is intended to report the operation of the four-bar mechanism showing its simplicity and great application, its importance today and an account of the procedures for engine construction held in Maranhão State University with materials obtained in garages and a motor for -brisa drive, covering concepts such as Grashof Act, establishing the mode of operation of the mechanism depending on the length of its parts. The expected result was to obtain practical knowledge in project development and the construction of a mechanism that would meet Grashof Act.Write the English version with the same structure using italic characters. Keywords: mechanism , Grashof, four bars INTRODUÇÃO Um mecanismo de quatro barras é um sistema mecânico composto de elementos articulados. O estudo da posição, da velocidade e da aceleração dos mecanismos articulados é realizado considerando-se idealmente apenas as barras de ligação com as respectivas articulações, visando à s implificação do sistema, as barras são consideradas corpos rígidos para o estudo da posição, da velocidade e da aceleração dos mecanismos articulados, consideram-se também as articulações sem folgas e sem interferências. Máquinas e mecanismos vêm sendo criados pelas pessoas desde os primórdios da história. Os egípcios inventaram máquinas para que a construção das pirâmides e outros monumentos fossem possíveis. Além disso, o desenvolviment o de máquinas era direcionado a aplicações militares (catapultas, equipamentos para escalar muros, etc). A engenharia mecânica teve início com o projeto de máquinas uma vez que a revolução industrial necessitava de soluções mais sofisticadas e complexas para problemas de controle de movimento, James Watt provavelmente merece o titulo de primeiro estudioso da cinemática dos mecanismos, pela criação de mecanismos que proporcionavam movimento em linha reta para guiar os pistões de longo curso nos novos motores. Paralelo ao trabalho de Watt, Euler apresentou um trabalho analítico de mecanismos. Nos dias atuais os mecanismos são muito utilizados não somente na área industrial como nas máquinas com algum tipo de funcionamento hidráulico (tratores, prensa hidráulica, caminhões) que apresentam mecanismos de transmissão de movimento, mas também bastante utilizados no cotidiano das pessoas como em aparelhos de musculação, até mesmo limpadores de para-brisa são movidos por mecanismo de barras. Este artigo tem por objetivo relatar a construção de um mecanismo de quatro barras, atendendo a Lei de Grashof de modo a estabelecer um conhecimen to prático a partir do conhecimento teórico obtido no curso de engenharia mecânica da Universidade Estadual do Maranhão. Esta interação entre o conhecimento teórico e prático é de extrema importância para o desenvolvimen to acadêmico, de modo a divulgar um material contendo conhecimentos básicos sobre os mecanismos e um entendimento mais profundo sobre como funciona um mecanismo na prática.
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XXII Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica – 19 a 23/10/2015 – Camposdos Goytacazes – RJ
DESENVOLVIMENTO DE UM MECANISMO DE QUATRO BARRAS
Alan Gomes SilvaNelson Luis Costa dos Santos FilhoPedro Sérgio Lima RabeloUniversidade Estadual do Maranhão
Universidade Estadual do Maranhão – UEMA, Centro de Ciências Tecnológicas – CCT, Curso de Engenharia Mecânica, Av.
Lourenço Vieira da Silva, s/n – Campus Universitário Paulo VI, Tirirical, Cep. 65.055-310, São Luis/MA.
RESUMO: Este artigo se destina a relatar o funcionamento do mecanismo de quatro barras mostrando sua simplicidadee grande aplicação, sua importância na atualidade e um relato dos procedimentos para construção do mecanismo
realizado na Universidade Estadual do Maranhão com materiais obtidos em oficinas mecânicas e um motor de
para-brisa de carro, contemplando conceitos como a Lei de Grashof, estabelecendo a forma de operação do mecanismo
em função do comprimento de suas peças. O resultado esperado foi a obtenção de conhecimento prático no
desenvolvimento do projeto e a construção de um mecanismo que atendesse a Lei de Grashof .
Palavras-Chave: Mecanismo, Grashof, Quatro Barras
ABSTRACT: This article is intended to report the operation of the four-bar mechanism showing its simplicity and
great application, its importance today and an account of the procedures for engine construction held in Maranhão
State University with materials obtained in garages and a motor for -brisa drive, covering concepts such as Grashof
Act, establishing the mode of operation of the mechanism depending on the length of its parts. The expected result was
to obtain practical knowledge in project development and the construction of a mechanism that would meet Grashof Act.Write the English version with the same structure using italic characters.
Keywords:mechanism , Grashof, four bars
INTRODUÇÃO
Um mecanismo de quatro barras é um sistema mecânico composto de elementos articulados. O estudo da
posição, da velocidade e da aceleração dos mecanismos articulados é realizado considerando-se idealmente apenas as
barras de ligação com as respectivas articulações, visando à simplificação do sistema, as barras são consideradas corpos
rígidos para o estudo da posição, da velocidade e da aceleração dos mecanismos articulados, consideram-se também as
articulações sem folgas e sem interferências.
Máquinas e mecanismos vêm sendo criados pelas pessoas desde os primórdios da história. Os egípcios
inventaram máquinas para que a construção das pirâmides e outros monumentos fossem possíveis. Além disso, odesenvolvimento de máquinas era direcionado a aplicações militares (catapultas, equipamentos para escalar muros, etc).
A engenharia mecânica teve início com o projeto de máquinas uma vez que a revolução industrial necessitava de
soluções mais sofisticadas e complexas para problemas de controle de movimento, James Watt provavelmente merece
o titulo de primeiro estudioso da cinemática dos mecanismos, pela criação de mecanismos que proporcionavam
movimento em linha reta para guiar os pistões de longo curso nos novos motores. Paralelo ao trabalho de Watt, Eulerapresentou um trabalho analítico de mecanismos.
Nos dias atuais os mecanismos são muito utilizados não somente na área industrial como nas máquinas com
algum tipo de funcionamento hidráulico (tratores, prensa hidráulica, caminhões) que apresentam mecanismos de
transmissão de movimento, mas também bastante utilizados no cotidiano das pessoas como em aparelhos de
musculação, até mesmo limpadores de para-brisa são movidos por mecanismo de barras.
Este artigo tem por objetivo relatar a construção de um mecanismo de quatro barras, atendendo a Lei de
Grashof de modo a estabelecer um conhecimento prático a partir do conhecimento teórico obtido no curso de engenharia
mecânica da Universidade Estadual do Maranhão. Esta interação entre o conhecimento teórico e prático é de extrema
importância para o desenvolvimento acadêmico, de modo a divulgar um material contendo conhecimentos básicos sobre
os mecanismos e um entendimento mais profundo sobre como funciona um mecanismo na prática.
7/23/2019 Artigo Quatro Barras
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METODOLOGIA
A construção do mecanismo de quatro barras foi realizada no Núcleo Tecnológico de Engenharia (NUTENG)
da Universidade Estadual do Maranhão.
Materiais Utilizados Um motor de limpador de para-brisa
Três barras de alumínio com suporte para acoplamento cada uma
Uma base de madeira
Uma fonte de tensão de 12 V
2 Braçadeiras.
Todos os materiais foram cedidos por uma oficina mecânica que realiza reparos em automóveis.
Para a construção do mecanismo de quatro barras foram realizados os cálculos preliminares para que atendesse
a Lei de Grashof garantindo assim o funcionamento do mecanismo. Quando uma barra realiza uma rotação completa o
mecanismo atende à condição de Grashof, e o mecanismo é chamado de Mecanismo Manivela Barra Oscilante (figura
1).
S é o comprimento da barra menor, L é o comprimento da barra maior, P e Q são os comprimentos das barras
remanescentes. Onde S+L é menor que P+Q.
Figura 1. Representação do Mecanismo de Quatro Barras
Comprimento das barras
S= 7 cm
L= 30 cm
P= 45 cm
Q= 20 cm
Projeto Elétrico
O projeto elétrico foi desenvolvido de maneira bastante simples, foi realizada a ligação dos fios nos terminais elétricos
do motor de para-brisa e a partir dai foi feito a ligação na fonte de tensão regulável de 12 V variando com a tensão a
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velocidade angular do mecanismo, mas também foram realizados testes com uma bateria de carro de 12 V não podendo
assim alterar a velocidade angular do mecanismo deixando-a constante.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O resultado obtido no desenvolvimento do projeto foi a construção de um mecanismo de quatro barras, de modo a
desenvolver um conhecimento prático no que diz respeito aos mecanismos de quatro barras, pois muita das vezes não
consegue assimilar o que esta sendo ministrado na teoria com a realidade. Podemos também extrair a partir do projeto
desenvolvido que é necessário uma perfeita sincronia entre os componentes do mecanismo para seu funcionamento de
maneira correta.
CONCLUSÃO
Através deste artigo foi possível ter uma visão prática sobre o funcionamento dos mecanismo de quatro barras,
foi demonstrado também através dos cálculos matemáticos que a teoria se aplica a prática de maneira simples quando se
atende as especificações da lei básica que rege os mecanismo de quatro barras (Lei de Grashof). Uma das maiores
dificuldades encontradas no desenvolvimento do projeto foi atender as especificações do mecanismo, pois não poderia
haver folga nem atrito demasiado entre as articulações do mecanismo, para que pudesse ocorrer a integração entre os
componentes do mecanismo.
AGRADECIMENTOS
Caso necessário, inserir uma seção de agradecimentos.
REFERÊNCIAS
Grillo, Newton Landi. Mecanismos: Elementos de Cinemática e Dinâmica Norton, Robert L. Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos, primeira Edição. Nova York: McGraw Hill, 2009
Sardá, Alexandre Augusto Pescador. Mecanismos e Máquinas
DECLARAÇÃO DE RESPONSABILIDADE
Os autores são os únicos responsáveis pelo material impresso contido neste artigo.
