Introdução a vibrações

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 10 (2493 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 1 de junho de 2011
Ler documento completo
Amostra do texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: VIBRAÇÕES MECÂNICAS

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS VIBRAÇÕES

ALUNO: ROGER BARROS DA CRUZ
MATRÍCULA: 060210003401

JANEIRO 2011

Sumário
1.Introdução 3
2. Elementos dos sistemas vibratórios 4
2.1 - Modelo Físico 5
2.2 Elemento Mola 5
2.2.1 Associação de molas em paralelo 6
2.2.2Associação de molas em série 6
2.3 Elemento amortecedor 7
2.4 Elemento massa 7
3 Modelo Matemático 8
4 Classificações das vibrações 8
4.1 Quanto à existência ou não de forçamento: 8
4.2 Quanto à existência ou não de amortecimento: 8
4.3 Quanto à linearidade: 9
5 Movimento harmônico simples 10

1.Introdução

A maioria das atividades humanas envolve alguma forma de vibração. Nósouvimos porque o tímpano vibra, nós vemos porque ondas luminosas se propagam. A respiração está associada à vibração dos pulmões, os batimentos cardíacos são movimentos vibratórios do coração, a fala se fundamenta na vibração das cordas vocais e os nossos movimentos envolvem oscilações de braços e pernas. Em muitos outros campos da atividade humana, fenômenos apresentam variáveis cujo comportamentoé oscilatório (economia, biologia, química, física, etc.).
Em engenharia, as aplicações das vibrações mecânicas são de grande importância nos tempos atuais. Projetos de máquinas, fundações, estruturas, motores, turbinas, sistemas de controle e outros, exigem que questões relacionadas com vibrações sejam levadas em conta.
Os primeiros estudos de vibrações em engenharia foram motivados peloproblema de desbalanceamento em motores. O desbalanceamento pode ser tanto devido a problemas de projeto como de fabricação e manutenção. As rodas de locomotivas podem sair até um centímetro dos trilhos devido a desbalanceamentos. Em turbinas, os engenheiros ainda não foram capazes de resolver uma grande parte dos problemas originados em pás e rotores. As estruturas projetadas para suportar máquinascentrífugas pesadas (motores, turbinas, bombas, compressores, etc.) também estão sujeitas a vibração, sendo possível que partes dessas estruturas sofram fadiga devido à variação cíclica de tensões. A vibração também causa desgaste mais rápido em mancais e engrenagens, provocando ruído excessivo. Em máquinas, a vibração pode provocar o afrouxamento de parafusos. Em processos de usinagem, a vibraçãopode causar trepidação, conduzindo a um pobre acabamento superficial.
Sempre que a frequência natural de vibração de uma máquina ou estrutura coincide com a frequência da força externa atuante, ocorre um fenômeno conhecido como ressonância, que leva a grandes deformações e falhas mecânicas. A literatura é rica em exemplos de falhas causadas por vibrações excessivas em virtude da ressonância. Umexemplo clássico é o da ponte de Tacoma Narrows, conforme fig. 1.1 (reproduzido de Rao, S., Mechanical Vibrations, 4th. ed.), nos Estados Unidos. Inaugurada em julho de 1940, colapsou em 7 de novembro do mesmo ano quando entrou em ressonância induzida pelo vento. Em virtude dos efeitos devastadores que podem surgir em máquinas e estruturas, os testes vibratórios se tornaram um procedimento padrãono projeto e desenvolvimento da maioria dos sistemas em engenharia.

Fig.1.1 ponte de tacoma narrows sob efeito de ressonância.


Em muitos sistemas de engenharia o ser humano atua como parte integrante do mesmo. A transmissão de vibração para o ser humano resulta em desconforto e perda de eficiência. Vibrações de painéis de instrumentos podem produzir mau funcionamento ou dificuldade deleitura de medidores. Portanto, um dos propósitos importantes do estudo de vibração é a redução dos níveis vibratórios através do projeto e montagem adequados de máquinas. Nesta interface, o engenheiro mecânico tenta projetar a máquina para que a mesma apresente níveis vibratórios baixos, enquanto o engenheiro estrutura tenta projetar a base da máquina de forma a assegurar que o efeito da...
tracking img