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Título: Projeto ótimo de um mencanismo came seguidor
Título(s) alternativo(s): Optimal desing of a cam mechanism
Autor(es): Elias, Samuel Vicente Franciscon
Orientador(es): Ferreira, Ana Paula da Silva
Palavras-chave: Algorítmos genéticos
Movimentos mecânicos
Máquinas - Projetos
Engenharia mecânica
Genetic algorithms
Mechanical movements
Machine design
Mechanical engineering
Data do documento: 23-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: ELIAS, Samuel Vicente Franciscon. Projeto ótimo de um mecanismo came seguidor. 2016. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: Mecanismo came seguidor é frequentemente usado em diversos tipos de máquinas e equipamentos e seu projeto se inicia com uma requisição de movimento inicial. A partir desse requisito são construídos os diagramas de posição, velocidade e aceleração. Posteriormente é feito o dimensionamento dos componentes. Durante o projeto de um mecanismo came seguidor, diversas variáveis de projeto e restrições devem ser analisadas. Isso se faz com o objetivo de garantir a condição de projeto inicial e o bom funcionamento do mecanismo. Para facilitar a resolução pode-se usar métodos de otimização. Esse trabalho utiliza a metodologia de otimização para projetar um mecanismo came seguidor ótimo, com isso reduzir tempo de projeto e evitar o superdimensionamento do mesmo. Considera-se que o came é associado a um seguidor de face plana. A função objetivo é baseada no tamanho do came e na tensão de contato entre a face do seguidor e o came. Os coeficientes de ponderação são números adimensionais cuja função é ponderar a importância de cada uma das partes da função objetivo. Como variáveis de projeto tem-se o raio de base do came e a largura da face do seguidor. Para resolver o problema são usados o algoritmo genético que é um método de busca estocástica e um método de otimização não linear com restrições. Os resultados mostraram que os coeficientes de ponderação são muito importantes e devem ser escolhidos adequadamente para cada aplicação. Estes influenciarão diretamente no valor das variáveis de projeto adequando-as para atender a requisição inicial de projeto de forma ótima.
Abstract: Follower cam mechanism is often used in various types of machines and equipment and its design starts with an initial motion requisition. From this requirement the position, velocity and acceleration diagrams are constructed. Subsequently the components are dimensioned. During the design of a follower cam mechanism, several design variables and constraints must be analyzed. This is done in order to guarantee the initial design condition and the proper functioning of the mechanism. To facilitate the resolution, optimization methods cam be used. This work uses the optimal design applied a follower cam mechanism, thereby reducing Project time and avoiding oversized dimension. It should be recognized that the cam is associated with a flat face follower. The objective function is based on the cam size and the contact stress between the follower face and the cam. As design variables there are the cam base radius and the follower face width. To solve the problem we use the genetic algorithm which is a stochastic search method and a nonlinear constrained optimization method. The results showed that the weighting coefficients are very important and should be chosen appropriately for each application.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10488
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