Transcript
Mancais flexíveis Movimentos pequenos com elevada precisão (sub-angstrons) Velocidades e acelerações: freqüência natural tensão mecânica Faixa de movimento: monolítico: 1/100 do tamanho do mancal lâminas engastadas: 1/10 Rigidez: quanto maior a faixa de movimento, menor a rigidez pode ser facilmente calculada
Princípio de funcionamento
Tipos de projetos Tipo monolítico junta “viva”
Tipo lâmina engastada
Conceitos de resistência e rigidez
Fx L3 hb 3 ; Ix = δx = 3EI x 12 Fy L3
3
bh ; Iy = δy = 3EI y 12
4 Fx L3 δx = Ehb 3
δy =
Conceito de flexibilidade e rigidez Flexível – alta deformação Rígida – pouca deformação
4 Fy L3 Ebh 3
Propriedades mecânicas dos materiais
Mancais Flexíveis Elemento Básico
3
quando s = L/2,
WL δ= 12 EI
Mancal flexível linear tipo mecanismo de 4 barras com lâminas flexíveis
deslocamento vertical 2 1
q h= 2L máximo deslocamento horizontal
qmax =
σ max L
2
3Et
Erro angular a L
F
b
6( L − 2a )t 2 θ= 2 2 2 3b L − 2t L + 6at
θ = 0 quando a = L/2
q1 L
Compensação de deslocamento vertical 2 estágios de mecanismos de 4 barras empilhados
Mecanismos monolíticos
Mancal linear simples
Mancal linear composto
q1 = Lθ z 2
q1 h = L(1 − cos θ z ) ≈ L(1 − cos(q1 L) ≈ 2L
M
para t < R < 5t
2 KRM 24 KRM θz = = EI Ebt 3 fator de correção K t K = 0.565 + 0.166 R
momento fletor máximo: bt 2 σ max M max = 6Kt onde, 2.7t + 5.4 R Kt = + 0.325 é o fator de concentração de tensão 8R + t
a máxima rotação é:
θ max
4K R = σ max K t EI
considerando uma força F aplicada no centro das hastes, o momento fletor em cada junta é FL/4, e a constante elástica do mancal é: 2 EI F Ebt 3 = = 2 q1 KRL 6 KRL2
Projeto do engastamento
Cone de ação do parafuso: sobreposição de pelo menos 30% Distância entre os parafusos: l=Dw + 5t/3 Largura do engaste: we= Dw + 4t/3 Profundidade do engaste: w= Dw + 2t Raio R para minimizar concentração de tensões Pré-carga imposta pelos parafusos deve ser maior (3x) que a tensão na lâmina (considerar, por exemplo, coef. atrito µ=0.1)
Exemplos de mancais com lâminas engastadas Movimento linear em um eixo
Movimento linear em dois eixos
Mecanismo com compensações
juntas com 2 graus de liberdade
Outros exemplos
Mancais flexíveis para movimento angular
Junta de viga
Junta de lâminas cruzadas
Junta monolítica
Exemplo de aplicação
Instrumento para medição de desgaste
