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Universidade Federal de Goiás Escola de Engenharia Elétrica e de Computação Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de Máquinas 2 Prof.:

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Apresentação em tema: "Universidade Federal de Goiás Escola de Engenharia Elétrica e de Computação Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de Máquinas 2 Prof.:"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Federal de Goiás Escola de Engenharia Elétrica e de Computação Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de Máquinas 2 Prof.: Ricardo Humberto de Oliveira Filho EMBREAGENS E FREIOS 1

2 Embreagens: são elementos de máquinas destinados a ligar ou desligar suavemente a transmissão de movimento entre dois eixos (motor e movido). INTRODUÇÃO Freios: são elementos de máquinas que permitem controlar a velocidade de um sistema em movimento. Atuam de forma semelhante às embreagens, diferindo pela presença de um elemento fixo e um móvel, ao invés de dois elementos móveis.

3 INTRODUÇÃO

4 Funções da embreagem: Tornar mais suave o comando de um sistema, permitindo a atuação sem perturbação frequente do motor (arranque, frenagem, troca de velocidades). Economia de energia e dos mecanismos associados, desacoplando-se do motor a parte que se deseja parar o movimento. Melhorar a segurança de operação, permitindo efetuar o isolamento do sistema motor para imediata parada do mecanismo em caso de acidente. INTRODUÇÃO

5 No projeto as variáveis são: Força atuante Torque transmitido Energia dissipada Aumento de temperatura As configurações mais utilizadas são: Tambor com sapatas internas Tambor com sapatas externas Discos Cinta Cônicos INTRODUÇÃO

6 PROCEDIMENTO DE ANÁLISE A análise de todos tipos de embreagens de atrito e freios utiliza o mesmo procedimento geral. São necessárias as seguintes etapas: 1.Admitir ou determinar a distribuição de pressão sobre as superfícies de atrito. 2.Descobrir a relação entre a pressão máxima e a pressão em qualquer ponto. 3.Aplicar as condições de equilíbrio estático para determinar a força atuante, o torque e as reações de apoio.

7 ANÁLISE ESTÁTICA Aplicando-se estas etapas ao problema mostrado na figura: A figura mostra uma pequena sapata articulada em A, com força atuante F, força normal N no contato entre as superfícies, e a força de atrito f.N, sendo f o coeficiente de atrito. O corpo move-se para a direita e a sapata está estacionária.

8 ANÁLISE ESTÁTICA Como a sapata é curta, considera-se a pressão uniformemente distribuída sobre a área de atrito, desta forma: p = p a. Como a pressão está uniformemente distribuída, pode-se calcular uma força normal equivalente, logo: N = p a.A

9 ANÁLISE ESTÁTICA Aplicando a somatória de momentos em relação ao ponto A temos: Tomando-se o somatório das forças nas direções horizontal e vertical obtêm-se as reações no pino da articulação: A análise acima é muito útil quando se conhecem as dimensões da embreagem ou freio, e as características do material sob atrito.

10 CONDIÇÃO DE AUTO ACIONAMENTO O bom uso do material da guarnição, se dá quando a pressão é máxima em todos os pontos de contato. Fazendo-se b=f.a, a força F se torna nula, e nenhuma força atuante é requerida, condicionando o autobloqueio. Para evitá-lo, deve-se oferecer a condição de auto acionamento ou auto energização. Para tanto, o valor de F nunca deve ser ultrapassado. Um modo de se conseguir isto é aumentar a especificação do fabricante para o coeficiente de atrito em, por exemplo, 25 a 50%. Portanto, considerando-se f = 1,25.f a 1,50.f, obtém-se as dimensões de a e b para conseguir o grau de auto acionamento desejado.

11 FREIOS DE SAPATAS INTERNAS O sistema de freios do tipo sapata interna ou freio a tambor é usado principalmente para aplicações automotivas. Constitui-se de três elementos: as superfícies de atrito (guarnição das sapatas e o tambor), os meios de transmissão do torque para as superfícies e o mecanismo de acionamento.

12 FREIOS DE SAPATAS INTERNAS

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15 Para analisar o mecanismo de uma sapata interna deve-se observar a figura, que mostra uma sapata com o pivô no ponto A, e a força atuante agindo no outro lado da sapata.

16 FREIOS DE SAPATAS INTERNAS

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23 O momento M f dessas for ç as friccionais é :

24 FREIOS DE SAPATAS INTERNAS

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27 Para rotações no sentido horário: Para rotações no sentido anti-horário:

28 FREIOS DE SAPATAS INTERNAS

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30 FREIOS DE SAPATAS EXTERNAS

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36 FREIOS DE SAPATAS EXTERNAS SIMÉTRICAS Um caso especial de freios de sapata externa acontece quando o pivô é simetricamente localizado e colocado de tal maneira que os momentos das forças de fricção no pivô são iguais a zero. Para obter-se a relação da distribuição da pressão, é considerado que os revestimentos de uso permanecerão em sua forma cilíndrica. Isso significa que o desgaste Δx é constante independentemente do ângulo β.

37 FREIOS DE SAPATAS EXTERNAS SIMÉTRICAS

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42 EXERCÍCIOS e e Exemplos resolvidos: Exercícios: (a)


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