Biela manivela

Resumo

Com o intuito de facilitar o entendimento e a interpretação do problema, confeccionaram-se gráficos mostrando a variação das posições, velocidades e acelerações em função da variação angular.

Introdução

A Biela-Manivela é constituída por duas hastes (manivela e biela) ligadas entre si. A biela é um elemento rígido que transforma um movimento circular num movimento retilíneo longitudinal ou ao contrário.

O sistema biela-manivela de uma máquina matriz é composto de uma biela AB cujo extremo A, chamado base de biela, é deslocado ao longo de uma reta, enquanto que o outro extremo B,chamado cabeça de biela, articulado em B com uma manivela OB, descreve uma circunferência de raio OB. A base de biela está articulada no denominado “patim”, solidário com o pistão que é deslocado entre duas guias. O pistão descreve um movimento oscilatório, muito próximo a um movimento harmônico simples, como será mostrado neste relatório

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Figura 1 – Desenho esquemático do movimento de um mecanismo biela manivela.

Após o desenvolvimento das equações matemáticas, inicialmente calcularam-se os valores das posições, velocidades, acelerações para cada uma das barras do mecanismo.

Em consulta ao livro Norton, Robert L. – Design of Machinery, em um mecanismo biela manivela é amplamente usada a relação de tamanho das barras de 1 para 3, ou seja , o tamanho dabarra da biela é três vezes maior que o da manivela. Fornecendo tais valores de entrada, assim como a velocidade angular e a aceleração angular, têm-se os seguintes gráficos para as posições das barras.

Abaixo, constam os gráficos das posições, acelerações, e velocidades, oriundos do livro Norton, Robert L. – Design of Machinery:

[pic] Figura – Posição da manivela em função do ângulo [graus]

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