Cames e Seguidores

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Palavras-chave: Came e seguidor. Fatores de projeto de Came e seguidor. Aplicações de cames. Análise gráfica de cames.

- 1 INTRODUÇÃO

Cames e seguidores se fazem presentes de forma direta, ou indireta na vida de qualquer pessoa. Estes podem ser encontrados em máquinas operatrizes, máquinas têxteis, máquinas automáticas de embalar, comandos de válvula, armamentos e motores de combustão interna.

Existe uma grande variedade de cames e seguidores, onde, cada um desempenha um tipo de movimento e transmissão de energia que é compatível com o resultado final desejado. Para fazer essa adequação do tipo de came para a função específica, o projetista deverá ficar atento a diversas variáveis na criação de tal elemento de máquina. Essas variáveis serão apresentadas nesse artigo, de forma teórica e gráfica, a fim de sanar dúvidas de um eventual projeto.

- 2 DEFINIÇÃO E CONCEITO DE CAME

Came é um elemento de máquina cuja superfície tem um formato específico, sendo este, excêntrico. Por meio desta superfície variável, é possível transformar movimentos de rotação e translação em movimentos angulares ou axiais. Vale lembrar que sempre é necessária a presença de um segundo elemento conhecido como seguidor.

- 2.1 TIPO DE CAME

Os cames são identificados e distintos pelo tipo de superfície, se haste do seguidor e tipo de movimento. Os tipos de cames são: Came de disco, came de tambor, came frontal, quadro com came circular, came de palminha, came de martelo e came de palminha de pilão.

Came de disco: É um elemento fixado a um eixo, este fica posicionado perfeitamente perfilado, realizando movimento rotativo em velocidade constante e possui forma excêntrica. O eixo do came comanda o movimento alternativo axial periódico de uma haste denominada seguidor. As extremidades que possuem contato com a superfície do came podem ser de ponta, de rolo e de prato.

Came de tambor: Este tipo de came possui movimento rotativo constante e uma forma geralmente cilíndrica ou cônica e na sua superfície existe uma ranhura ou canaleta. Ao realizar suas rotações, o seguidor se desloca pela canaleta, realizando movimentos lineares perpendiculares à linha de centro do tambor.

Came frontal: Possui forma de cilindro seccionado diagonalmente, onde em movimentos de rotação o seguidor com extremidade de rolo resulta no movimento axial periódico, paralelo à geratriz do cilindro.

Quadro com came circular: É formado por um quadro e um disco circular. O disco, ao girar pelo eixo com movimento uniforme, faz com que o quadro se desloque com movimentos lineares e alternados.

Quadro com came triangular: É formado por um quadro e um disco com definições triangulares. Os lados desse disco triangular são arcos de circunferência. Ao rotacionar o disco uniformemente, o quadro é conduzido num movimento alternado variado.

Came de palminha: Cames de palminha são cames que transformam o movimento circular contínuo em movimento linear de queda. Os seguidores desse tipo de came podem ser chamados e classificados como de martelo, ou de pilão. O de martelo possui um came em forma de disco circular com dentes e um seguidor na posição horizontal que é erguido ao passar por esses dentes, que logo em seguida caem, resultando em impacto. Já o de pilão, possui um came com um único dente, que levanta o seguidor posicionado verticalmente, esse reproduz o movimento de impacto de um pilão ao descer rapidamente.

2.2 APLICAÇÕES DIRETAS DOS CAMES

Como já sabemos, cames e seguidores se fazem presentes de forma direta, ou indireta no nosso cotidiano. E que estes podem ser encontrados em máquinas operatrizes, máquinas têxteis, máquinas automáticas de embalar, comandos de válvula, armamentos e motores de combustão interna. Será enfatizado pontualmente nesse tópico, o uso de cames no comando de válvulas de motores de combustão interna ciclo Otto e de alguns componentes de armamento de fogo.

2.2.1 APLICAÇÃO DO CAME EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA DE CICLO OTTO

Em motores de combustão interna, o cabeçote constitui a parte superior do motor. Este desempenha as seguintes funções básicas: Forma a câmara de combustão, mantém as câmaras vedadas durante os tempos de compressão e combustão, permite por meio das válvulas de admissão, a passagem da mistura de ar e combustível para o interior das câmaras de combustão, permite por meio das válvulas de escapamento a passagem dos gases queimados para o exterior das câmaras de combustão, aloja e fixa as velas do motor, alojam as válvulas de admissão e escapamento, suas respectivas guias, sedes, elementos de fixação e elementos de fixação, assim como seus mecanismos de regulagem e retorno.

Dentre as funções básicas citadas, notamos que algumas fazem referência a válvulas, responsáveis pelo controle de entrada de combustível e exaustão de gases. O mecanismo de acionamento, regulagem e retorno das válvulas tem por função proporcionar sua abertura e fechamento nos momentos mais propícios. Pois bem, esses movimentos só são possíveis graças a um sistema de cames, dispostos em um eixo. Esse sistema de comando de válvulas é constituído por uma árvore de comando, guias, balancins, molas e válvulas.

O funcionamento consiste em transformar movimentos rotativos, em movimentos lineares alternados. Ao realizara as explosões responsáveis por transformar energia térmica em energia mecânica, os componentes móveis do motor (Pistões e bielas), movem o virabrequim em sentido rotativo, que está diretamente conectado ao eixo do comando de válvulas. As guias, ou seguidores que estão em contato com as superfícies dos cames dispostos em eixo, transformam o movimento rotativo, novamente em linear com o auxílio dos balancins, resultando, por fim, em abertura e fechamento de válvulas nos momentos estabelecidos e de melhor aproveitamento.

2.2.2 APLICAÇÃO DO CAME EM ARMAS DE FOGO

Os cames e seguidores também estão presentes em armas de fogo, de revólveres e lançadores de granada e rojão.

No caso dos revólveres os cames estão presentes no sistema de disparo, mais precisamente, no gatilho. O gatilho do revólver nada mais é que um came do tipo palminha de pilão, que transfere movimento a um seguidor que tem o nome de percursor, na arma de fogo.

Já no caso dos lançadores de granada