Acoplamentos
Introdução
Em geral
Uma série de elos rígidos, com ligamentos que formam uma cadeia fechada ou uma série de cadeias fechadas, é chamada de acoplamento mecânico. Cada ligamento possui um ou mais ligamentos, e estes possuem diferentes graus de liberdade que lhes permitem ter mobilidade entre os ligamentos. Um acoplamento mecânico é chamado de mecanismo se dois ou mais ligamentos podem se mover em relação a um ligamento fixo. Os acoplamentos mecânicos são normalmente projetados com uma entrada e produzem uma saída, alterando o movimento, a velocidade, a aceleração e aplicando uma vantagem mecânica. Um acoplamento mecânico projetado para ser estacionário é chamado de estrutura.
História
Os acoplamentos mecânicos são uma parte fundamental do projeto da máquina, e os acoplamentos mais simples não foram inventados ou mesmo compreendidos até o século XX. Tomemos uma vara simples: ela tem seis graus de liberdade, três dos quais são as coordenadas do seu centro no espaço, os outros três descrevem a sua rotação. Uma vez unidos entre um
bloco "Bloco (pedra)") de pedra e um fulcro e é destinado a um determinado movimento, funcionando como uma alavanca para mover o bloco. Quanto mais juntas são adicionadas em vários mods, mais precisamente definido é o seu movimento coletivo. Com um acoplamento composto por apenas algumas peças, podem ser alcançados movimentos muito complexos e precisos.
A Revolução Industrial foi a era de ouro dos acoplamentos mecânicos. Os avanços na matemática, na engenharia e na manufatura proporcionaram a necessidade e a capacidade de criar novos mecanismos. Muitos mecanismos simples que hoje parecem óbvios exigiram a criação de algumas das maiores mentes da época. Leonhard Euler foi um dos primeiros matemáticos a estudar a síntese de acoplamentos, e James Watt trabalhou arduamente para inventar o movimento paralelo que sustenta o pistão de sua máquina a vapor. Pafnuti Lvovich Chebyshov trabalhou em projetos de acoplamentos mecânicos por mais de trinta anos, o que o orientou na criação de seus polinômios. Novas invenções de acoplamentos mecânicos, projetados por necessidade, foram fundamentais para máquinas de fiação, fornecendo potência de conversão e regulação de velocidade. Até mesmo a capacidade de um mecanismo produzir movimento linear preciso, sem um guia de referência, levou anos para ser resolvida.