Articulações e alavancas – O básico
As ligações mecânicas têm a capacidade de converter um tipo de força em outra diferente, bem como converter a direção em outra direção ou movimento.
Quando duas ou mais alavancas estão interligadas, elas formam o que é chamado de ligação. Uma ligação é um mecanismo que transmite movimento e força entre as alavancas. Ao unir alavancas, podemos criar uma variedade de ligações diferentes com diferentes propriedades e aplicações.
As ligações simples são um tipo de ligação que pode ser criada juntando alavancas. Essas ligações são projetadas para alterar a direção do movimento e a quantidade de força aplicada. Por exemplo, se conectarmos duas alavancas com um ponto de articulação, podemos criar um mecanismo básico de tesoura. À medida que apertamos as duas alavancas, o movimento é transferido para o ponto de articulação, o que faz com que as lâminas da tesoura se movam em direções opostas. Essa ligação simples nos permite aplicar força em uma direção e convertê-la em uma direção de movimento diferente.
Outros tipos de ligações podem ser projetados para amplificar ou reduzir a quantidade de força aplicada. Ao alterar o comprimento e o posicionamento das alavancas na articulação, podemos controlar a vantagem mecânica do sistema. Isso pode ser útil em uma ampla gama de aplicações, desde máquinas simples, como tesouras, até máquinas complexas usadas na fabricação e na engenharia.
Movimento reverso em ligações
movimento reverso refere-se ao movimento de um elemento de saída na direção oposta ao elemento de entrada. Isto ocorre quando os elementos de entrada e saída são conectados por uma ligação que muda a direção do movimento.
Por exemplo, considere uma alavanca simples conectada a uma articulação que muda a direção do movimento. Se empurrarmos a alavanca para baixo, a ligação transmitirá o movimento ao elemento de saída, fazendo com que ele se mova na direção oposta. Este é o movimento reverso porque o elemento de saída se move na direção oposta ao elemento de entrada.
O movimento reverso pode ser útil em muitas aplicações onde precisamos transmitir movimento e força em uma direção diferente da entrada. As ligações podem ser projetadas para criar diferentes tipos de movimento reverso, incluindo movimento paralelo e movimento de manivela. As ligações de movimento paralelo mantêm o elemento de saída paralelo ao elemento de entrada, enquanto as ligações de movimento de manivela convertem o movimento rotativo em movimento linear.
Compreender o movimento reverso e como ele pode ser criado usando ligações é importante para projetar e projetar máquinas e sistemas mecânicos. Ao utilizar ligações para controlar a direção e a quantidade de movimento e força, podemos criar máquinas eficientes e eficazes que atendem a uma ampla gama de necessidades e aplicações.
Movimento paralelo ou ligações push/pull
Uma ligação de movimento paralelo, também conhecida como ligação push-pull, é um tipo de ligação mecânica projetada para manter uma distância constante entre os elementos de entrada e saída. Isto significa que quando o elemento de entrada é movido, o elemento de saída se move na direção oposta enquanto permanece paralelo ao elemento de entrada.
As ligações push-pull são frequentemente usadas em aplicações onde um movimento linear precisa ser transmitido sem qualquer mudança na orientação. Um exemplo comum disso é a operação de portas ou portões basculantes. Uma ligação push-pull é usada para conectar a porta ou portão ao motor, de modo que quando o motor é acionado, a porta ou portão se move em linha reta sem inclinar ou girar.
As ligações push-pull podem ser projetadas usando uma variedade de mecanismos, incluindo alavancas, manivelas e hastes. Em geral, estas ligações são mais eficazes quando são concebidas com um layout equilibrado, o que significa que os elementos de entrada e de saída estão igualmente espaçados dos pontos de articulação da ligação. Isso ajuda a garantir que o movimento de saída seja suave e consistente.
No geral, as ligações push-pull ou de movimento paralelo são uma ferramenta importante para engenheiros e projetistas que precisam criar movimento linear em uma ampla gama de aplicações. Eles são relativamente simples de projetar e fabricar e podem ser adaptados para atender a uma variedade de necessidades e requisitos.
Articulações da manivela
Uma articulação de manivela é um tipo de ligação mecânica usada para transmitir movimento e força em torno de cantos ou obstáculos. Consiste em dois braços conectados em um ponto de articulação, com um braço servindo como elemento de entrada e o outro braço servindo como elemento de saída. O ponto de articulação geralmente está localizado no canto do obstáculo que a ligação precisa contornar.
As articulações de manivela são comumente usadas em máquinas e sistemas mecânicos onde o espaço é limitado ou onde o movimento precisa ser transmitido em torno de obstáculos. Eles são especialmente úteis em aplicações onde os elementos de entrada e saída precisam ser orientados em direções diferentes.
Um exemplo comum de articulação de manivela está no sistema de direção de um carro. A coluna de direção gira um eixo horizontal que está conectado a uma manivela, que então transmite o movimento em torno de uma esquina para outra manivela que está conectada aos braços de direção nas rodas dianteiras. Isto permite que as rodas girem para a esquerda ou para a direita em resposta ao movimento da coluna de direção.
As articulações da manivela podem ser projetadas em uma variedade de formas e tamanhos para atender a diferentes necessidades e requisitos. Eles podem ser usados para transmitir movimento e força em distâncias curtas ou em distâncias mais longas com múltiplos pontos de articulação. No geral, as articulações de manivela são uma ferramenta importante para engenheiros e projetistas que precisam criar movimento e transmissão de força em torno de obstáculos ou em espaços confinados.
Articulações de manivela e controle deslizante
Uma articulação de manivela e controle deslizante é um tipo de ligação mecânica usada para converter o movimento rotativo em movimento linear alternativo. A articulação consiste em uma manivela, que é uma alavanca giratória, e um controle deslizante, que é um bloco que se move para frente e para trás em linha reta.
A articulação da manivela e do controle deslizante funciona conectando a manivela ao controle deslizante com uma biela. À medida que a manivela gira, ela empurra e puxa a biela, que por sua vez move o controle deslizante para frente e para trás em linha reta.
As ligações de manivela e controle deslizante são comumente usadas em máquinas e sistemas mecânicos onde é necessário um movimento alternativo. Um exemplo comum de manivela e articulação deslizante está no motor de um carro. Os pistões do motor são conectados ao virabrequim por meio de bielas, que convertem o movimento rotativo do virabrequim em movimento alternativo dos pistões.
As articulações de manivela e controle deslizante também podem ser usadas em uma ampla gama de outras aplicações, como em bombas, compressores e máquinas industriais. Eles podem ser projetados com diferentes configurações de manivela e controle deslizante para atingir diferentes comprimentos de curso, velocidades e saídas de força.
No geral, a articulação da manivela e do controle deslizante é uma ferramenta importante para engenheiros e projetistas que precisam criar movimento linear a partir do movimento rotativo. Ao conectar uma manivela a um controle deslizante com uma biela, esta ligação permite a conversão eficiente do movimento rotativo em movimento linear alternativo.
Articulações de pedal
Uma articulação de pedal é um tipo de ligação mecânica usada para converter o movimento linear de um pedal, ou pedal, em um tipo diferente de movimento, como movimento rotacional ou alternativo. A articulação consiste em uma série de alavancas e pivôs que transmitem o movimento do pedal ao elemento de saída.
As articulações do pedal são comumente usadas em uma variedade de aplicações, como em máquinas de costura, teares e outros tipos de máquinas onde a força do pé é usada para operar a máquina.
O princípio básico de uma articulação de pedal é que quando um pedal é pressionado, ele empurra para baixo uma biela ou outro tipo de elemento de entrada. Este elemento de entrada transmite então o movimento para uma série de alavancas e pivôs, que convertem o movimento linear do pedal em um tipo diferente de movimento.
Um exemplo comum de ligação de pedal está em uma máquina de costura. Quando o operador pressiona o pedal, uma biela se move para frente e para trás. Esta biela está conectada a uma alavanca, que gira e transmite o movimento a um eixo giratório. O eixo giratório então move a agulha para cima e para baixo, permitindo ao operador costurar o tecido.
As articulações do pedal podem ser projetadas em uma variedade de configurações para alcançar diferentes tipos de movimento e saídas de força. Eles também podem ser projetados com diferentes proporções de movimento de entrada e saída, permitindo ao operador controlar a velocidade e a intensidade do movimento de saída.
Ângulos em ligações
Ao usar alavancas, é importante compreender os ângulos entre os braços da alavanca e a direção da força aplicada, bem como a posição do fulcro. O ângulo entre os braços da alavanca e a direção da força aplicada é conhecido como ângulo de vantagem mecânica e pode ter um impacto significativo na eficácia e eficiência do sistema de alavanca.
Em geral, a vantagem mecânica de um sistema de alavanca é determinada pela relação entre o comprimento dos braços da alavanca em cada lado do fulcro. Um braço de alavanca mais longo proporcionará uma maior vantagem mecânica, permitindo que uma força menor seja usada para atingir a mesma quantidade de trabalho. No entanto, o ângulo de vantagem mecânica também desempenha um papel na eficácia do sistema de alavancas.
Quando o ângulo de vantagem mecânica é muito pequeno, o sistema de alavanca pode não ser capaz de produzir força suficiente para superar a resistência sobre a qual atua. Isso pode fazer com que o sistema de alavancas seja ineficaz ou ineficiente. Por outro lado, quando o ângulo de vantagem mecânica é muito grande, o sistema de alavancas pode exigir uma entrada de força maior do que o necessário, levando ao desperdício de energia e esforço.
Compreender os ângulos definidos para cada arranjo de alavancas permite que engenheiros e projetistas otimizem a vantagem mecânica do sistema de alavancas, maximizando sua eficiência e eficácia. Ao selecionar cuidadosamente a posição do fulcro e o comprimento dos braços de alavanca, eles podem projetar sistemas de alavanca adaptados às necessidades e requisitos específicos da aplicação. Isso pode ajudar a reduzir a quantidade de força necessária para executar uma tarefa, conservar energia e melhorar o desempenho geral.
Na imagem acima, o ângulo superior é 30° e, portanto, o ângulo interno alternativo na parte inferior também é 30°
No diagrama abaixo, os ângulos A, B e C podem ser calculados para uma ligação paralela
- Ângulo A acima = 115 graus e corresponde a 115 graus no ângulo Z.
- A e B estão ambos em uma linha horizontal, então 115 graus + B = 180 graus.
- B e C correspondem em um ângulo Z, então B e C têm 65 graus.
Calculadora de ligação paralela
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