CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE PELOTAS
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
ACIONAMENTOS HIDRÁULICOS E PNEUMÁTICOS
PROF.: CLÁUDIO MACHADO
RELATÓRIO
Análise das respostas físicas de um atuador
Ricardo Garcia Jeske
Pelotas, 05 de novembro de 2007.
INTRODUÇÃO
Este relatório tem como objetivo geral explicitar a análise das respostas físicas
de um modelo de atuador hidráulico.
Através de uma força variável sendo aplicada ao atuador, que por sua vez
desloca uma massa de peso constante e levando-se em consideração as forças de atrito
(Atrito Viscoso, Atrito de Coulomb e Atrito Estático) analisou-se as respostas físicas
(Aceleração, Velocidade e Posição).
A análise deu-se através do software Matlab 6.5
MODELO
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VARIÁVEIS
Variáveis:
- Massa (M = 150Kg);
- Coeficiente de Atrito Viscoso (B = 400);
- Força de Atrito Cinético Máxima Positiva (Facmp = 100 N);
- Força de Atrito Cinético Máxima Negativa (Facmn = 100 N);
- Força de Atrito Estático Máxima Positiva (Facmn = 150 N);
- Força de Atrito Estático Máxima Negativa (Facmn = 150 N);
- Velocidade Mínima (Condição de Movimento) (Velm = 0.0005 m/s²);
A Força Atuante:
A força variável atuante tem amplitude de 155N.
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1° Experimento:
Verificou-se as respostas físicas sem a influência de nenhuma força de atrito
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Análise dos resultados:
Aceleração:
A aceleração cresce e decresce e é hora positiva, hora negativa, tal qual a
força aplicada.
Velocidade:
A velocidade é sempre positiva. Crescente com força positiva e
decrescente com força negativa.
Têm seu valor máximo no momento em que a força tem seu valor igual a
zero, instante em que a força muda seu sentido de positiva para negativa.
E retorna ao valor inicial igual a zero, quando a força completa um ciclo
completo. Pois o somatório das forças positivas se iguala ao somatório das forças
negativas.
Posição:
Como a velocidade é sempre positiva, o deslocamento também será
sempre positivo.
No instante 20s o deslocamento é nulo, pois a velocidade é igual a zero.
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2° Experimento:
Neste experimento foram analisadas as respostas físicas levando-se em
consideração o atrito estático.
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Análise dos resultados:
Força de Atrito:
Só há força de atrito quando a velocidade for nula. Isto se dá quando a
força de entrada não supera a força de atrito estático.
Aceleração:
A aceleração corresponde ao instante em que a força resultante supera a
força de atrito estático.
Velocidade:
A velocidade varia entre positiva e nula.
É nula nos intervalos de tempo em que a força resultante não supera a
força de atrito estático.
Posição:
O deslocamento varia entre positivo e nulo.
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3° Experimento:
Neste experimento foram analisadas as respostas físicas levando-se em
consideração o atrito de Coulomb.
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Análise dos resultados:
Força de Atrito:
Só há força de atrito quando a velocidade não for nula. Isto se dá quando
a força de entrada supera a força de atrito estático.
Aceleração:
Ocorre mudanças bruscas na aceleração justamente no instante em que a
força de entrada supera a força de atrito estática máxima. Neste instante entra em
ação a força de atrito de Coulomb.
Velocidade:
A velocidade mantém-se sempre positiva.
Pode-se perceber as variações na velocidade devidas a força de atrito.
Posição:
Como a velocidade é sempre positiva, o deslocamento também será
sempre positivo.
No instante 20s o deslocamento é nulo, pois a velocidade é igual a zero.
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4° Experimento:
Neste experimento foram analisadas as respostas físicas levando-se em
consideração o atrito Viscoso.
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Análise dos resultados:
Força de Atrito:
A força de atrito comporta-se de acordo com a força de entrada, pois é
apenas uma constante multiplicada pela velocidade que é subtraída da força de
entrada. Portanto serão diretamente proporcionais.
Aceleração:
Terá valores próximos de zero nos instantes em que a força apresenta
valores de máximos e mínimos.
Velocidade:
A velocidade varia de acordo com a força aplicada.(Positiva e
Negativa).
Posição:
Atinge um valor máximo e depois retorna para a posição inicial.
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5° Experimento:
Neste experimento foram analisadas as respostas físicas levando-se em
consideração as três forças de atrito: atrito Viscoso, atrito de Coulomb e atrito Estático.
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Análise dos resultados:
Força de Atrito:
Através do gráfico pode-se verificar o comportamento da força de atrito
total do sistema.
Aceleração:
Ocorrem intervalos de tempo em que não há aceleração. Isto se dá pois a
força resultante não supera a força de atrito.
Velocidade:
A velocidade tem seu comportamento de acordo com a aceleração.
Posição:
Atinge um valor máximo e depois retorna para a posição inicial.
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