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O mecanismo de alavanca de alternância é um princípio técnico que é utilizado para gerar ou exercer grandes forças com relativamente pouca utilização de força. Este princípio é usado principalmente na indústria para fixar posições sem uso permanente de força - por exemplo, com grampos rápidos .
O efeito de alavanca é um fenómeno fundamental que explica a transferência de força nos mecanismos de alavanca. Baseia-se na relação entre a força exercida numa alavanca, a distância dessa força em relação a um apoio e a carga que a alavanca transporta.
A transferência de força é o processo pelo qual a força exercida na alavanca é transferida para outro ponto. Uma alavanca é um corpo rígido que pode rodar em torno de um ponto fixo, o chamado apoio. As forças podem ser aplicadas em diferentes apoios ao longo da alavanca para levantar ou mover cargas. A força exercida na alavanca também é chamada de força compressora ou força de tração. Esta força é exercida numa extremidade do braço de alavanca ou num ponto entre o apoio e a extremidade. A intensidade e a direção da força compressora determinam a eficácia com que a carga é movida. O efeito da alavanca é criado pelos diferentes comprimentos dos braços da alavanca em ambos os lados do apoio. Se o braço de força for mais comprido do que o braço de carga, uma força mais pequena pode mover uma carga maior. Por outro lado, se o braço de carga for mais comprido, é necessária uma força maior para mover a mesma carga.
O mecanismo de alavanca de alternância é um princípio mecânico que é frequentemente utilizado em várias aplicações, tais como acessórios de fixação, pressão ou movimento de transferência. A função da alavanca de alternância baseia-se na utilização de dois ou mais braços de alavanca que estão ligados um ao outro, de modo que possam formar um ângulo semelhante ao do joelho.
A alavanca de alternância consiste em, pelo menos, dois braços de alavanca rígidos de comprimento fixo que são ligados entre si por uma articulação. O mecanismo funciona de forma que o comprimento fixo das alavancas force o movimento das extremidades da alavanca por movimento lateral da junta de ligação. Quando a alavanca de alternância é movida para além do estado direito, pode suportar cargas grandes com relativamente pouco esforço ao utilizar uma paragem fixa.
A função do mecanismo de alavanca de alternância baseia-se no efeito de alavanca já explicado e na transferência de força. Dependendo da orientação dos braços da alavanca em direção uns aos outros, o efeito da alavanca aumenta a força compressora exercida pela alavanca termina com o aumento da extensão da alavanca de alternância com força constante na articulação. O autobloqueio ocorre com uma posição quase direita da alavanca de alternância, o que significa que uma força de retenção baixa já é suficiente para absorver uma carga muito grande ou para manter a tensão.
A construção de um mecanismo de alavanca de alternância manifesta-se pela sua capacidade característica de criar uma força de aperto forte ou força de retenção com esforço mínimo assim que o mecanismo é colocado na posição "exceder". Aqui estão os principais componentes e como funcionam:
(1) Pequeno ângulo . (2) Grande ângulo . (3) Ângulo . = 180° (centro morto)
Como já mencionado, as alavancas de alternância têm um mecanismo de sobreextensão que permite que os braços da alavanca se movam para uma posição sobreestendida. O antigo mecanismo de bloqueio do centro morto ou de bloqueio automático é uma característica central deste mecanismo. Este autobloqueio é responsável pela elevada força de retenção e força de fixação, ao mesmo tempo que exerce a força mínima.
O centro morto num mecanismo de alavanca de alternância é o momento em que os braços da alavanca e os eixos de ligação formam uma linha reta. Nesta posição, a alavanca é estendida ao máximo Centro morto é o ponto em que o mecanismo de alavanca de alternância exerce a maior força. Este estado é muito instável e é deixado por ligeiras alterações de força em qualquer direção.
O bloqueio do centro morto anterior ocorre quando o mecanismo é movido ligeiramente para além deste centro morto. Nesta posição excedida, os braços da alavanca estão alinhados para formar uma forma de joelho ligeiramente torcida. Se a articulação do joelho estiver excessivamente estendida, a articulação do joelho trava automaticamente. Depois de atingir esta posição, apenas é necessária uma força mínima para manter a alavanca na posição bloqueada. Este tipo de mecanismo de bloqueio é particularmente útil em aplicações que requerem uma força de fixação forte e permanente sem exercer constantemente força manual. Exemplos são chaves inglesas, fechos de encaixe e dispositivos de retenção na tecnologia de fabrico.
O mecanismo de alavanca de alternância é frequentemente utilizado para aplicações que requerem uma força de fixação forte ou força de retenção com um esforço mínimo contínuo de força. Exemplos são fixações em máquinas-ferramentas, dispositivos de fixação em produção e mecanismos de bloqueio em vários dispositivos. As alavancas de alternância também são utilizadas para bloquear ou fixar componentes.
A ilustração de exemplo a seguir mostra um grampo de alavanca de alternância, que consiste em dois componentes que estão conectados um ao outro por dois acoplamentos. O componente fixo é a linha AB, a alavanca é o CD da linha. Quando a alavanca é acionada, o ponto D move-se sobre o ponto A porque o ponto C move-se sobre o ponto B. O centro morto com a linha BCD é atingido durante o movimento. Neste estado, a força de ação máxima é gerada no componente. O centro morto é um estado instável, qualquer alteração de força quer alterar este estado. Para obter uma força de retenção elevada no componente - sem ter de exercer força no ponto D durante todo o tempo - o mecanismo foi concebido de modo que o centro morto seja excedido na direção da seta vermelha. O movimento termina com o suporte da cabeça do grampo no componente (não mostrado).
A Misumi oferece grampos de alternância em várias versões, incluindo direção de fixação vertical ou horizontal . Também encontrará acessórios adicionais para grampos móveis na nossa loja online, tais como parafusos de fixação, suportes ou extensões de braço.
