Transcript
Projeto de estruturas de máquinas Estruturas estáticas e móveis Rigidez, massa: modos de vibrar Amortecimento Materiais
Freqüência natural Modelo simples: Exemplo:
P
ω= k m l
E, I, m Deflexão no centro da viga:
δ = Pl3/48EI Supondo que m/2 está concentrado no centro: ω=
48EI EI = 9 . 80 L3 (m / 2) mL3
valor exato: 9.87
Rigidez local: “tambor”
Flexão e torção
Placa sem reforços
Sistema dinâmico de segunda ordem
Freqüência natural amortecida
ωd = ω 1 − ζ 2 Amplificação na freqüência natural amortecida
saída 1 Q= = entrada 4ζ 2 − 3ζ 4 Amplificação unitária
ζ = 0.707
Q =1
ferro fundido ζ=0.0015 epoxy-granito ζ=0.01 a 0.05
Rigidez dinâmica
kdin =
kest
Q
Fator de amortecimento
Efeito da massa
Areia ou esferas de chumbo
amortecimento
Efeito da rigidez
Efeito do amortecimento
Loop estrutural
Estrutura tipo G fácil acesso erro de Abbe
Estrutura tipo pórtico
Loop estrutural com rigidez moderada Atuadores mestre e escravo Simetria: massa, rigidez, atrito
Estruturas fundidas
Muito usado: estruturas pequenas e médias (até 3 m3 ) Alívio de tensão: recozimento, vibração Bom amortecimento e transferência de calor
Base da máquina Fixa: ferro fundido
Móvel: alumínio
Estrutura com chapas e perfis tubulares uniões: solda, parafuso
Prof. A. H. Slocum
Estruturas soldadas
Muito usado para grandes estruturas ou pequenos lotes Estável após recozimento térmico Baixo amortecimento Uso de perfis tubulares e chapas
Exemplo de máquina com estrutura soldada
Outros materiais •Granito: absorção de água, baixa condutividade térmica, elevado amortecimento •Carbono-epoxy: elevada relação E/ρ, absorção de água, estabilidade •Epoxy-granito: elevado amortecimento, baixo E Eepoxy− granito
E ferro− fundido
=5
20
Fundido com detalhes complexos
