Mecanismo quatro barras

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA GEM 15 – DINÂMICA DAS MÁQUINAS PROF: ELIAS BITENCOURT TEODORO

Mecanismo biela manivela: Estudo do movimento e dos esforços atuantes no sistema

Nomes: Antônio Ricardo Fernandes Zaiden Bruno Alexandre Roque Guilherme Augusto de Oliveira Thiago Silva Longo Welder Teixeira de Souza

Nº 84961 85732 85733 84996 84997

Uberlândia, 07 de julho de 2009

Resumo Este relatório tem como objetivo a aplicação dos conhecimentos adquiridos através do estudo da disciplina Dinâmica das Máquinas, na solução de um problema real de engenharia. O problema em questão é um mecanismo biela-manivela, composto por quatro barras, que é maciçamente usado, principalmente em máquinas e motores térmicos. Inicialmente, foi feita uma análise dinâmica do problema, para facilitar no desenvolvimento matemático das equações do movimento. Optou-se pelo uso do método dos números complexos, dada a sua simplicidade para proceder as derivações das equações obtidas. Em posse destas equações, realizou-se a implementação computacional, através de um programa desenvolvido na plataforma MatLab®. Utilizando o código computacional na plataforma Matlab®, calcularam-se as posições, velocidades, e acelerações das barras do mecanismo. Foi feito também o cálculo das forças e torques de inércia, bem como das forças de atrito atuantes nas juntas das barras. Também se determinou o torque de equilíbrio que deveria ser aplicado para “anular” o efeito de giro provocado por uma força horizontal aplicada em uma das barras do mecanismo. Com o intuito de facilitar o entendimento e a interpretação do problema, confeccionaram-se vários gráficos, mostrando a variação das posições, velocidades, acelerações, forças e torques em função da variação angular. Através dos resultados obtidos, pode-se concluir que os movimentos das barras do mecanismo se aproximam de funções harmônicas. Verificou-se que os maiores torques de