Mecanismo para conversão de movimento rotativo contínuo em movimento rotativo alternado

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um mecanismo puramente mecânico para a conversão de movimento rotativo contínuo em movimento rotativo alternado. Para tanto, uma metodologia de projeto é adotada, iniciando-se por uma pesquisa preliminar na literatura e em bancos de patentes. Em seguida, novos conceitos são gerados e uma matriz de decisão é adotada como método para a seleção. O conceito selecionado consiste em uma adaptação de uma roda estrelada com ranhuras circulares para ser acionada por duas rodas motoras com rotações opostas. Após a seleção, é feito um detalhamento do conceito, onde se descreve a geometria do movimento e a análise cinemática, apresentando o equacionamento necessário para a construção do mecanismo. Para ilustrar o processo de concepção, um exemplo de projeto é apresentado e um modelo virtual é construído com a utilização do software SolidWorks. Finalmente, o modelo virtual é submetido a análises de movimento e simulações cinemáticas no software ADAMS. O conceito apresentou as características desejadas na obtenção do movimento rotativo alternado. Obteve-se uma aproximação entre os resultados das simulações e os resultados teóricos, validando a formulação desenvolvida neste trabalho para o projeto e a previsão de funcionamento.

The present work aims at the development of a purely mechanical mechanism for the conversion of continuous rotary motion into alternating rotary motion. To this end, a design methodology is adopted, starting with preliminary research in the literature and in patent databases. Then, new concepts are generated and a decision matrix is adopted as a method for selection. The concept selected consists of an adaptation of a star wheel with circular slots to be driven by two counter-rotating drive wheels. After the selection, a concept definition is made, describing the motion geometry and the kinematic analysis and presenting the equations necessary to construct the mechanism. To illustrate the design process, an example design is presented and a virtual model is built using the SolidWorks software. Finally, the virtual model is subjected to motion analysis and kinematic simulations in ADAMS software. The concept presented the desired characteristics in obtaining the alternating rotary motion. An approximation was achieved between the results of the simulations and the theoretical results, validating the formulation developed in this work for the project and the prediction of operation.