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Exercícios de mecanismos, Exercícios de Mecânica

Lista de exercício de mecanismo parte 1

Tipologia: Exercícios

2021

Compartilhado em 01/04/2021

sidney-lins
sidney-lins 🇧🇷

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
FTF012 - Mecanismos, 2019/01
Prof. Sidney de Oliveira Lins
LISTA DE EXERCÍCIOS I
Grau de liberdade, Tipo de movimento, Diagrama cinemático, Isômeros,
Grashof, Mecanismo 4 barras, Motores e Acionadores
1. Disserte os conceitos fundamentais que envolve o assunto de mecanismos, e suas aplicações no
cotidiano.
2. Conceitue mobilidade e descreva os tipos de movimentos.
3. Disserte sobre os conceitos de elos, juntas e cadeias cinemáticas.
4. Descreva os conceitos de Junta Inferior e Superior e as suas diferencias.
5. Esboce o diagrama simplificado para os seguintes dispositivos e encontre o GDL (Grau de Liber-
dade) ou Mobilidade total de:
a) Um mecanismo manual de capô de automóvel;
b) Uma dobradiça da tábua de passar roupa;
c) Um mecanismo do limpador de para-brisa;
d) Um mecanismo de guincho de um caminhão-guincho;
e) Um macaco de automóvel;
f) Uma antena de rádio retrátil.
6. Quantos GDL tem os subsistemas do corpo humano?
a) O joelho;
b) O dedo;
c) O tornozelo;
d) O quadril.
7. Quantos GDL possuem os seguintes sistemas em seus ambientes normais?
a) Um submarino submerso;
b) Uma motocicleta;
c) Um manipulador cartesiano linear XY .
8. Qual o tipo de movimento de saída dos mecanismos dos seguintes dispositivos ou máquinas.
a) No Moinho de vento;
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

FTF012 - Mecanismos, 2019/

Prof. Sidney de Oliveira Lins

LISTA DE EXERCÍCIOS I

Grau de liberdade, Tipo de movimento, Diagrama cinemático, Isômeros,

Grashof, Mecanismo 4 barras, Motores e Acionadores

  1. Disserte os conceitos fundamentais que envolve o assunto de mecanismos, e suas aplicações no cotidiano.
  2. Conceitue mobilidade e descreva os tipos de movimentos.
  3. Disserte sobre os conceitos de elos, juntas e cadeias cinemáticas.
  4. Descreva os conceitos de Junta Inferior e Superior e as suas diferencias.
  5. Esboce o diagrama simplificado para os seguintes dispositivos e encontre o GDL (Grau de Liber- dade) ou Mobilidade total de:

a) Um mecanismo manual de capô de automóvel;

b) Uma dobradiça da tábua de passar roupa;

c) Um mecanismo do limpador de para-brisa;

d) Um mecanismo de guincho de um caminhão-guincho;

e) Um macaco de automóvel;

f) Uma antena de rádio retrátil.

  1. Quantos GDL tem os subsistemas do corpo humano?

a) O joelho;

b) O dedo;

c) O tornozelo;

d) O quadril.

  1. Quantos GDL possuem os seguintes sistemas em seus ambientes normais?

a) Um submarino submerso;

b) Uma motocicleta;

c) Um manipulador cartesiano linear XY.

  1. Qual o tipo de movimento de saída dos mecanismos dos seguintes dispositivos ou máquinas.

a) No Moinho de vento;

b) Nas teclas de uma máquina de escrever;

c) Das matrizes das letras de uma máquina de escrever;

d) Do portão automático por cremalheira linear e pião;

e) Do giroscópio.

  1. Um cientista conceituado perante a comunidade cientifica, pediu aos seus conceituados alunos para determinar a quantidade de GDL existem no pulso e na palma do Lagothrix lagotricha (vulgo macaco barrigudo) e as respostas foram 21, 22, 23 e 24 GDL deixando o cientista mais confuso ainda. Agora você deve ajuda-lo a determinar a resposta correta, para isso, responda através de um esboço a quantidade de GDL e o tipo de movimento que realiza cada junta (rotação, translação ou universal).
  2. Para os esquemas cinemáticos dos mecanismos da figura 1, identifique o tipo de elemento e junta, como também GDL ou Mobilidade pelo método Grüebler e de Kutzbach.

a (^) b c

d e^ f

Figura 1: Esquemas cinemáticos de mecanismos.

  1. Na figura 2 encontram-se vários tipos de sínteses de mecanismos do cotidiano. Responda os seguintes itens de questões para cada mecanismo:

a) Esboce o esquema da cadeia cinemática;

b) Determine o DOF utilizando o equação de Grüebler e Katzbach;

c) Identifique se síntese é um mecanismo, estrutura isostática, estrutura hiperestática ou hipos- tática.

  1. Transforme a síntese da figura 2a em 1 GDL, por meio da transformação do tipo de junta ou do elo.
  2. Transforme a síntese da figura 2c em 1 GDL, por meio da transformação do tipo de junta ou do elo.
  1. Esboce o esquema ISÔMERO dos mecanismos descritos com a notação de Franke da figura 3.

a (^) b c (^) d

Figura 3: Esquemas Franke de cadeia cinemática.

  1. Esboce a notação de Franke para cada esquema ISÔMERO da figura 4.

a (^) b c (^) d

Figura 4: Alguns esquemas ISÔMERO da cadeia cinemática 8 barras.

  1. Elabore um algoritmo que determine a condição de Grashof, o resultado deve informar ao usuário se o mecanismo é um Grashof, não-Grashof ou Grashof Especial. Para testar a eficiência do algoritmo foi elaborado a tabela 1 com os valores das instâncias iniciais de maneira aleatória. Agora, deve ser preenchida as lacunas da tabela de acordo com o indicie inicial da primeira coluna e com a mesma referência aplicar a inversão do movimento. As medidas estão em milímetros.

Barra Elo 1 (a 0 ) Elo 2 (a 1 ) Elo 3 (a 2 ) Elo 4 (a 3 ) Configuração de Grashof

a 0 60 80 150 200

a 1

a 2

a 3

b 0 60 100 160 210

b 1

b 2

b 3

c 0 60 90 110 150

c 1

c 2

c 3

Tabela 1: Tabela de instância de teste

  1. Na figura 5 apresenta dois mecanismos de articulação. Responda para cada mecanismos os seguintes itens:

a) Esboce a cadeia cinemática e defina se é uma cadeia aberta ou fecha;

b) Defina todos os tipos de elos e juntas;

c) Determine o GDL utilizando o equação de Grüebler e Katzbach.

a (^) b

Figura 5: Mecansmos de Articulação da Escavadeira

  1. Na figura 6 mostra um redutor planetário de Watt. A viga 2 é comandada em oscilação por um pistão. A engrenagem planetária é fixada rigidamente ao elo 3 e o centro é guiado na trilha 1 fixa. A rotação de saída vem da engrenagem solar 4 , faça:

a) O esboço da cadeia cinemática;

b) Determine se é uma cadeia aberta ou fecha

b) Defina todos os tipos de elos e juntas;

c) Determine o GDL utilizando o equação de Grüebler e Katzbach.

Figura 6: Redutor planetário de James Watt