Rodas trabalho de ciência aplicadas, senai

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  • 1. Máquinas Simples
  • 2.  Ao longo da história o homem procurou melhorar sua condições de trabalho, principalmente no que se refere ao seu esforço físico. Para isso o homem, utilizou , inicialmente meios auxiliares para reduzir seu “esforço muscular”, assim criando as maquinas simples, como a roda.
  • 3.  A roda é talvez uma das invenções principais na trajetória de desenvolvimento tecnológico do ser humano. Com ela, os povos primitivos tornaram o transporte mais rápido e fácil, além de contribuir para transformar as primeiras aglomerações humanas em cidades maiores.  A prova mais antiga de seu uso data de cerca de 3500 A.C., e vem de um esboço em uma placa de argila encontrada na região da antiga Suméria, na Mesopotâmia (atual Iraque), mas é certo que sua utilização venha de períodos muito mais remotos.
  • 4.  A roda é uma das seis máquinas simples com vastas aplicações no transporte e em máquinas. Pode-se definir roda como um objeto sólido redondo ou um anel circular com raios, projetado para girar em torno de um eixo menor no centro. Um mecanismo de roda e eixo pode criar os seguintes efeitos: 1. Reduzir o atrito (resistência que encontra um objeto quando se move ou gira contra outro objeto); 2. Controlar a direção do movimento; 3. Aumentar a força giratória.
  • 5.  Com a finalidade de multiplicar forças, constituindo assim uma máquina simples, podemos associar rodas e eixos. Duas rodas acopladas a um mesmo eixo ou duas rodas acopladas por correia são exemplos de dispositivos simples capazes de multiplicar forças.
  • 6.  Em uma das rodas (denominada roda motriz), o operador (que pode ser um motor elétrico) aplica sua força (Fa = P = potência), em geral empunhando uma manopla e a outra roda (denominada roda de carga) transmite à carga, a força já multiplicada pela máquina (Ft = R = resistência). Como nas demais máquinas, esses acoplamentos entre rodas e eixos obedecem ao princípio da conservação do trabalho (ta = tt), de modo que, se os raios das rodas são diferentes, podemos ganhar em força (força transmitida maior que a força aplicada: Ft > Fa) mas, perder em distância (o deslocamento tangencial da força aplicada é maior que o deslocamento tangencial da força transmitida: d1 > d2).
  • 7.  A roda deriva-se também em outros tipos como:  Polias ou Roldanas- Fixa e Móvel  Engrenagens  Sarilho  Cabrestante
  • 8.  As polias ou roldanas servem para mudar a direção e o sentido da força com que puxamos um objeto (força de tração). As polias podem facilitar a realização de algumas tarefas, dependendo da maneira com que elas são interligadas.  Temos dois tipos de polias, as polias fixas e as polias móveis:
  • 9.  A polia fixa funciona como alavanca interfixa em que os braços são iguais. A polia fixa permite levantar pesos de forma mais cômoda , permitindo variar o sentido e a direção das forças aplicadas.
  • 10.  A polia móvel facilita a realização de algumas tarefas, como, por exemplo, a de levantar algum objeto pesado. A cada polia móvel colocada no sistema, à força fica reduzida à metade, esta é uma vantagem, só que também temos a desvantagem, quanto mais polias móveis, mais demora a erguer ou puxar o objeto. As polias móveis são muito utilizadas em oficinas para erguer o motor do carro.
  • 11.  Polia Fixa: Polias: Exemplos
  • 12.  Polia Móvel:
  • 13.  As engrenagens são usadas em milhares de dispositivos mecânicos. Elas realizam várias tarefas importantes, mas a mais importante é que elas fornecem uma redução na transmissão em equipamentos motorizados. E isso é essencial porque, frequentemente, um pequeno motor girando muito rapidamente consegue fornecer energia suficiente para um dispositivo, mas não consegue dar o torque necessário. Com a redução de transmissão, a velocidade de saída pode ser diminuída e o torque, aumentado.
  • 14.  Tipos de engrenagens:  Engrenagem de roda com estacas perpendiculares;  Engrenagens de dentes reto;  Engrenagens helicoidais;  Engrenagens helicoidais cruzadas;  Coroas;  Coroas em espiral;  Engrenagens hipóides no diferencial de um carro,  Engrenagens sem-fim;
  • 15.  Engrenagem de roda com estacas perpendiculares:  Em qualquer engrenagem, a relação é determinada pelas distâncias que vão do centro das peças até o ponto de contato. Por exemplo, em um dispositivo com duas engrenagens, se uma delas tiver o dobro do diâmetro da outra, a relação será de 2:1.  Um dos tipos de engrenagem mais primitivos que podemos ver seria uma roda com estacas de madeira em suas extremidades.
  • 16.  Engrenagens de dentes reto:  As engrenagens de dentes retos são o tipo mais comum de engrenagens. Elas têm dentes retos e são montadas em eixos paralelos. Há situações em que muitas dessas engrenagens são usadas juntas para criar grandes reduções na transmissão.
  • 17.  Engrenagens helicoidais:  Os dentes nas engrenagens helicoidais são cortados em ângulo com a face da engrenagem. Quando dois dentes em um sistema de engrenagens helicoidais se acoplam, o contato se inicia em uma extremidade do dente e gradualmente aumenta à medida que as engrenagens giram, até que os dois dentes estejam totalmente acoplados.
  • 18.  Engrenagens helicoidais cruzadas:  Este engate gradual faz as engrenagens helicoidais operarem muito mais suave e silenciosamente que as engrenagens de dentes retos. Por isso, as engrenagens helicoidais são usadas na maioria das transmissões de carros.  Devido ao ângulo dos dentes de engrenagens helicoidais, elas criam um esforço sobre a engrenagem quando se unem. Equipamentos que usam esse tipo de engrenagem têm rolamentos capazes de suportar esse esforço.  Algo interessante sobre as engrenagens helicoidais é que se os ângulos dos dentes estiverem corretos, eles podem ser montados em eixos perpendiculares, ajustando o ângulo de rotação em 90º.
  • 19.  Coroas:  As coroas (ou engrenagens cônicas) são úteis quando a direção da rotação de um eixo precisa ser alterada. Elas costumam ser montadas em eixos separados por 90º, mas podem ser projetadas para funcionar em outros ângulos também.  Os dentes das coroas podem ser retos, em espiral ou hipóides. Dentes retos de coroa acabam tendo o mesmo problema que na engrenagem de dentes retos: conforme cada dente se junta ao outro, ele causa impacto de uma só vez no dente correspondente.
  • 20.  Coroas em espiral:  Em coroas retas e em espiral, os eixos devem ser perpendiculares um em relação ao outro, mas também é necessário que estejam no mesmo plano. Se você tivesse que estender os dois eixos através das engrenagens, eles acabariam se cruzando.
  • 21.  Engrenagens hipóides no diferencial de um carro:  Essa característica é usada em muitos diferenciais de carros. Tanto a cremalheira do diferencial como o pinhão de entrada são hipóides. Isso permite que o pinhão de entrada seja montado em um plano inferior ao do eixo da cremalheira.. E já que o eixo da transmissão do carro se conecta ao pinhão de entrada, ele também é reduzido. O que faz com que ele não entre tanto no compartimento de passageiros do carro, liberando mais espaço tanto para os passageiros como para a carga.
  • 22.  Engrenagens sem-fim:  Muitas engrenagens sem-fim têm uma propriedade interessante que nenhuma outra engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem não consegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ângulo do eixo é tão pequeno que quando a engrenagem tenta girá-lo, o atrito entre a engrenagem e o eixo não deixa que ele saia do lugar.  Essa característica é útil para máquinas como transportadores, nos quais a função de travamento pode agir como um freio para a esteira quando o motor não estiver funcionando. Outro uso muito interessante para engrenagens sem-fim está no diferencial Torsen, que é usado em carros e caminhões de alto desempenho.
  • 23.  Uma aplicação imediata do acoplamento de rodas num mesmo eixo encontra-se no sarilho ordinário. Esse consta de um cilindro horizontal de raio r (solidário ao eixo), sobre o qual se enrola uma corda e, por meio de uma manivela (fixada ao eixo), faz-se girar o cilindro. A potência P se aplica à manivela de raio R(uma roda) e a resistência Q à extremidade livre da corda.
  • 24.  O sarilho ordinário, quando apresenta seu eixo na vertical, passa a denominar-se cabrestante; serve para realizar grandes esforços de tração:
  • 25.  Em Ur, na Mesopotâmia, surge o que é mais aceito como a primeira representação de uma carroça com rodas de madeira maciça  2000 A.C.  Surgimento quase simultâneo no norte da Europa, Ásia Menor e China de rodas com raios, mais leves que as rodas maciças. Elas passam a ser empregadas em carruagens e carroças  1000 A.C.  Na Europa Ocidental, os celtas começam a recobrir com uma "capa" de metal as rodas de suas carruagens, aumentando sua resistência e durabilidade  1888  Na Escócia, o veterinário e inventor John Dunlop desenvolve os primeiros pneus com câmara, que ele utiliza numa bicicleta  1895  Na França, o industrial Eduard Michelin adapta a invenção de Dunlop para uso em automóveis, que começavam a surgir, ainda com rodas raiadas de madeira  INÍCIO DO SÉCULO 20  Com a produção em massa de automóveis, as rodas passam a ser feitas de metal, com o desenvolvimento de ligas leves e novos materiais, inclusive compostos de carbono
  • 26.  Os três tipos de rodas atualmente utilizados rodas de disco de aço prensado, rodas de raio de arame de aço e rodas fundidas em ligas leves preenchem todos os requisitos indicados, apesar dos custos da produção dos dois últimos tipos serem mais elevados.
  • 27.  http://ciencia.hsw.uol.com.br/engrenagens5. htm  http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06 _RE05.asp  http://www.infoescola.com/mecanica/polias- roldanas/
  • 28.  Alisson Correia  Jean Lucas Vieira  Lucas Montanha Beck  Stefan Sanches  Vinícius Vasconcelos Gomes