Máquinas Simples e Mecanismos de Transmissão

Máquinas e Mecanismos

Uma máquina é um dispositivo capaz de reduzir o esforço necessário para realizar um trabalho. Os mecanismos são grupos de elementos mecânicos, cada qual executa uma tarefa específica na máquina.

Tipos Fundamentais de Máquinas

• Máquina Simples: Possui um ponto de apoio (fulcro).
• Máquina Composta: É composta por duas ou mais máquinas simples.

Lei Fundamental das Máquinas Simples

Em uma máquina simples, o trabalho realizado pelas forças motoras (de condução) é igual ao trabalho realizado pela força de resistência.

Alavanca

Uma máquina simples que consiste em uma barra rígida que pode girar em torno de um ponto de apoio (fulcro).

• Potência (P): Força a ser aplicada.
• Resistência (R): Peso que se deseja mover.
• Braço da Potência (Bp): Distância entre o fulcro e o ponto de aplicação da potência.
• Braço da Resistência (Br): Distância entre o fulcro e o ponto de aplicação da resistência.

Lei da Alavanca

O produto da Potência pelo Braço da Potência é igual ao produto da Resistência pelo Braço da Resistência (P × Bp = R × Br).

Tipos de Alavanca

1. Primeiro Gênero: O fulcro está entre a potência e a resistência.
2. Segundo Gênero: A resistência está entre o fulcro e a potência.
3. Terceiro Gênero: A potência está entre a resistência e o fulcro.

Alavancas Múltiplas: São formadas por vários mecanismos de alavanca do mesmo gênero ou de gêneros diferentes.

Plano Inclinado e Cunha

O Plano Inclinado é uma máquina simples que consiste em uma superfície plana, formando um ângulo com a horizontal.

O produto da potência pelo comprimento do plano inclinado é igual ao produto da resistência pela altura do plano.

Parafuso

Uma máquina simples que consiste em um plano inclinado enrolado de forma uniforme e constante em uma superfície cilíndrica.

• Se a rosca estiver em uma superfície cilíndrica interior, é chamada de Porca.
• A espiral da rosca é chamada de Filete.
• A distância entre dois fundos consecutivos é o Passo da Rosca.

Tipos de Rosca e Características

A seção do perfil da rosca é geralmente triangular, mas também pode ser quadrada, trapezoidal ou redonda.

• Sentido de Rotação: O parafuso pode avançar no sentido horário ou anti-horário.
• Número de Segmentos (Entradas): Um parafuso pode ter um ou mais segmentos de rosca enrolados ao redor do núcleo, conseguindo assim um progresso mais rápido. O passo da rosca é a distância entre dois segmentos consecutivos.

Polia

Uma máquina simples que consiste em uma roda que gira em torno de um eixo, conduzida por um cordão ou correia. A polia é utilizada para transmitir força ou movimento e pode ser fixa ou móvel.

Polia Móvel e Talha

A Talha é um dispositivo composto por duas ou mais roldanas, uma delas ligada a um suporte fixo e a outra móvel, juntamente com o conjunto. É uma máquina composta de dois pontos de apoio. A potência é a força aplicada na extremidade e a resistência é o peso pendurado na polia móvel.

Eixo e Torno

O Eixo e Torno é uma máquina simples que consiste em um cilindro, cujo eixo é colocado em dois suportes, que gira por meio de uma manivela conectada ao eixo.

A lei do Eixo e Torno é: O produto da força motriz pelo comprimento do braço da manivela é igual ao produto do peso a ser levantado pelo raio do cilindro (P × L = R × r).

Sistemas de Transmissão de Movimento

Os sistemas de transmissão de movimento têm como objetivo assegurar que o movimento e a potência do motor cheguem aos elementos de uma máquina.

Transmissão por Rodas de Atrito

É realizada por contato, onde uma roda motora aciona uma roda movida, devido à força produzida pelo atrito entre elas.

Transmissão por Polias e Correias

É controlada por duas polias posicionadas em eixos distantes e unidas por uma correia, de modo que, ao girar, uma polia arrasta a outra.

Mecanismo de Polia Escalonada (Escalonamento)

Sistema de transmissão formado por um grupo de polias ordenadas do maior para o menor diâmetro e montadas em um eixo, em frente a outro grupo de polias idênticas, mas posicionadas em ordem inversa em um eixo paralelo ao primeiro.

Transmissão por Corrente

É feita por um par de rodas dentadas (pinhões) colocadas a uma distância e ligadas por uma corrente que se encaixa nos dentes da roda, de modo que o pinhão motor arrasta o pinhão movido.

As correntes utilizadas são feitas de elementos metálicos chamados elos, acorrentados uns aos outros. Existem dois tipos principais de corrente:

• Rolo: Formada por elos de chapa de aço unidos por um eixo rotativo com um rolo no topo. É composta por elos que se encaixam nos dentes da roda e proporcionam um funcionamento bom e silencioso.
• Articulada: (O texto original menciona, mas não descreve).

Transmissão por Engrenagens

Um conjunto de dois pinhões cujos dentes se encaixam, de modo que, ao girar, um arrasta o outro. Em uma transmissão, a roda de maior diâmetro é chamada de roda e a de menor diâmetro, pinhão.

As engrenagens podem ser:

• Interiores: Os dentes estão localizados dentro de um cilindro.
• Exteriores: Os dentes estão localizados fora de um cilindro.

Tipos de Transmissão

• Transmissão Simples: O movimento é transmitido diretamente entre dois eixos.
• Transmissão Composta: Opera mais de dois eixos.

Cadeia Cinemática

Um conjunto de elementos que transmitem força e movimento do motor para onde são necessários.

Mecanismos

Um conjunto de elementos capazes de produzir ou transmitir movimento, realizando uma função específica.