Mecânica Fina - Mecanismos em Mecatrônica 2005
Mecanismos - Introdução ao Estudo dos Mecanismos. Teoria do Engrenamento. Trens de Engrenagens. Mecanismo Articulado. Excêntricos. Mecanismos de Cômputo. Pólos. Introdução a Síntese de Mecanismos.Os mecanismos na antiguidade sofreram até os dias de hoje inúmeras transformações. Assim, da antiguidade para cá foram se integrando a uma série de sistemas de acoplamentos para tornar os movimentos de suas partes mais suaves, mais econômica e mais rentável para que os usuários pudessem ter um excelente aproveitamento. É, certo que muitos mecanismos se mantém no mesmo uso, porém com os adventos das descobertas dos "microchips" na década de 80, os cientistas começaram então a utilizar de sistemas de sinais para poderem ter uma outra comunicação, e assim foram surgindo máquinas tais como CNC, sistemas óticos, equipamentos cirúgicos com sistemas de controles tipo automático e até autônomo, chegando à robótica. Deste modo, os mecanismos da mecânica fina tiveram um grande avanço tecnológico e por fim, pudemos hoje estudar então as melhores formas para compor com engenheiros especializados sistemas mecatrônicos de última geração.
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Os sistemas mecânicos são geralmente constituídos por grupos de mecanismos, ou seja cada peça mecânica que se possa dizer um eixo, uma engrenagem, uma porca, uma arruela, um parafuso, são inseridos para compor um mecanismos, por exemplo uma alavanca de janela, o que é na verdade?
R: Uma haste de metal, tendo em uma de suas extremidades um furo, aonde se passa um eixo, que é rebitado numa orelha do vitrô. Assim, esta haste chamada por alavanca, se possa dizer ser um mecanismos.
Os macacos utilizam de gravetos para cutucar outros bichos, para obterem de alguma forma alimentos, e assim utilizam de um mecanismos, que é nada mais nada menos que uma extensão de seus braços mecânicos, desencadeando assim um mecanismos.
Uma máquina é constituída de uma série de mecanismos se for analisar sob o prisma do macaco que é uma estrutura animal, ou uma máquina animal. Pronto está definido o que vem a ser uma máquina. Uma vez que em robótica todos os movimentos iniciais de estudo são obtidos da anatomia humana, para se compor como seja um braço manipulador e outros sistemas. Completar com a apostila de aula de SFM.
Elementos que interagem nos mecanismos para utilização de mudanças nas características e/ou propriedades dos materiais
Sob o aspecto de se estudar o comportamento dos elementos ou partes de mecanismos, digamos eixos, porcas, engrenagens, arruelas, etc. Existem parâmetros que determinam a vida útil de cada peça ou cada elemento que compõem um mecanismo. Deste modo, em mecânica fina questões do tipo de respostas ao manuseio destes elementos ou partes de mecanismos provocam algum tipo de respostas! Quer seja na questão do tempo de vida de cada um, quer seja no que tange as falhas de movimentações, enfim os elementos em mecânica fina estão sujeito a uma diversidade de reações devido a uma diversidade de solicitações ao que o meio proporciona quando colocamos mecanismos e/ou máquinas em funcionamento, no que diz respeito ao emprego de cada elemento, e aqui iremos apresentar cada um, tais como:
atrito; Efeitos elétricos; Reações mecânicas; Resistências dos seus materiais; Critérios de solicitações; Aceleração e frenagem; Frequência crítica dos componentes; ... Calculadora
Por muitos séculos o ábaco foi o único mecanismo de calcular.
Pedras foram os primeiros instrumentos utilizados pelo homem para contar e calcular. É provável que a prática de reorganizar as pedras em colunas tenha dado origem à primeira calculadora de que se tem notícia — o famoso ábaco, usado até hoje por velhas gerações de chineses, que o criaram por volta do século VI a.C.. Por muitos séculos o ábaco foi o único e principal mecanismo de calcular.
A primeira máquina de calcular foi criada no século XVII pelo astrônomo alemão Wilhelm Schickard (1592-1635). Pouco se sabe desse instrumento, a não ser que era capaz de efetuar as quatro operações.
Atribui-se ao matemático e filósofo francês Blaise Pascal (1623-1662) a invenção da primeira calculadora, em 1642, batizada por ele de "Pascaline". Era um mecanismo com capacidade para oito dígitos, efetuando apenas a adição e a subtração.
Gottrfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) sonhava em aprimorar o projeto de Pascal pelo simples girar de uma alavanca. Em meados do século XVIII, foi inventado um sistema um processador de informações da máquina de tecer em cartões perfurados até que em 1801 Joseph Marie Jacquard inventou um tecer mecânico com leitora de cartões automática. A idéia chegou a Inglaterra, onde Charles Babdage (1792-1871) ficou conhecido ocmo o "Pai do Computador". Por vários anos, Babdage, professor de matemática de Cambridge, trabalhou no desenvolvimento de uma calculadora mecânica que a chamou de "calculadora Diferencial".
Quem construiu o primeiro computador eletromecânico foi Konrad Zuse (1910-1936) constituído de relés e fita perfurada.
"O mecatrônico típico trabalha com robótica e automação, que necessita necessariamente um entendimento entre essas áreas... mecânica para os dispositivos, física para os sensores, eletrônica para o condicionamento dos sinais e software para SCADA - Sistemas de Controle e Aquisição de Dados. Tenho na empresa engenheiros mecatronicos formados pela USP de S. Carlos com muito sucesso... a USP tem por conceito educacional a mesma plataforma da Sorbonne na França... trazido pelo saudoso Roger Bastide desde sua fundação.. isso possibilita aos profissionais oriundos dessa universidade o emprego de ferramentas específicas para solucionar problemas. Os mecatrônicos de Auburn no Alabama ou Munique na Alemanha tem características diferentes, os primeiros com emprego de técnicas semi-prontas enquanto que os segundos com larga facilidade em se trabalhar em equipes. Atualmente além de se ter uma formação além do preconizado pela graduação, temos para equipes de P & D a necessidade da formação transversal... que é muito bem colocada nos atuais cursos de mecatrônica no país" (Aloisio Gomes da Silveira, E -mail - MS Tecnopon Instrumentação e Serviços - www.tecnopon.com.br - Comercial: Tel.: +55 19 3434-1418 - Fax: +55 19 3422-9234 - Caixa Postal (P.O. Box) 434 - 13400-970 - Piracicaba / SP - Brazil)
Cinemática e Síntese dos Mecanismos
Descreve movimentos; velocidade e aceleração
Análise de Posição em Mecanismos Planos
Transparências 65 e 123
Cinemática dos Mecanismos Espaciais
Denavit-Hartenberg (Robótica - Juntas)
Exemplo de aplicação para a modelagem cinemática de manipulador robótico para cirurgia laparoscópica.
Apostila com modelagem matemática, cálculos de mecanismos, figuras e desenhos com 108 páginas.