Cames e Seguidores: Tipos, Nomenclatura, Funcionamento e Aplicações

Neste artigo, você aprenderá o que são cames e seguidores, seus tipos, nomenclatura, funcionamento, aplicações e mais, com diagramas. Também pode baixar o PDF gratuito no final.

Came e Seguidor

Came e seguidor formam um par de elos superiores usados para mover elos direta ou periodicamente. Reduzem o grau de erro. No século III a.C., o came foi produzido por autômatos hidráulicos helenísticos.

No século IV, o dispositivo aparece nos projetos de al-Jazari. Mecanismos came-seguidor são amplamente usados em motores de combustão interna para acionar válvulas.

Engenheiros os utilizam como parte do sistema de distribuição de motores. Na indústria automotiva, acionam bombas de combustível.

O mecanismo combina três membros: um membro motor (came), uma estrutura que suporta o came e o seguidor (o seguidor é guiado pela estrutura) e o membro movido (seguidor).

O que é Came?

O came é uma peça rotativa que fornece movimento alternativo ou oscilante ao seguidor por contato direto. Transforma movimento rotativo em linear.

É uma peça de máquina — roda ou eixo revolvente — que atua em uma alavanca em vários pontos de seu caminho circular. Usado em martelos a vapor como dente simples para transformar pulsos de potência.

Tipos de Cames

Classificados em três categorias:

Segundo a Forma do Came

1. Came cunha ou plano (Wedge/Flat)
2. Came disco ou placa (Disk/Plate)
3. Came espiral (Spiral)
4. Came cilíndrico (Cylindrical)
5. Came em forma de coração (Heart-shaped)
6. Came translante (Translating)
7. Came caracol (Snail drop)
8. Came conjugado (Conjugate)
9. Came globoidal (Globoidal)
10. Came esférico (Spherical)

Segundo o Movimento do Seguidor

1. Subida-retorno-subida (Rise-return-rise)
2. Parada-subida-parada-retorno-parada (Dwell-rise-dwell-return-dwell)
3. Parada-subida-retorno-parada (Dwell-rise-return-dwell)

Segundo o Modo de Restrição do Seguidor

1. Came com mola pré-carregada (Preloaded spring)
2. Came por gravidade (Gravity)
3. Came de acionamento positivo (Positive drive)

1. Came Cunha ou Plano

Forma reta para proporcionar movimento específico ao seguidor.

2. Came Disco ou Placa

Não tem forma reta; proporciona movimento específico ao seguidor.

3. Came Espiral

Possui ranhura semicircular ou contorno espiral. O came move-se alternadamente e o seguidor move-se perpendicular ao eixo do came.

4. Came Cilíndrico

Ranhura em superfície cilíndrica; o seguidor move-se em superfície cilíndrica paralela ao eixo do cilindro.

5. Came em Forma de Coração

Assimétrico,似如 um coração. Usado para girar um eixo mantendo o came em posição definida pela pressão de um rolete.

6. Came Translante

Possui ranhura ou placa de contorno; o seguidor oscila diante da placa. A ranhura define o movimento do seguidor.

7. Came Caracol (Snail Drop)

Usado em relógios mecânicos de ponto para avanço diário à meia-noite. O seguidor percorre caminho espiral por mais de 24 horas, caindo bruscamente no corte final para ativar o avanço do dia.

8. Came Conjugado

Mecanismo com dois roletes oscilantes separados. Os seguidores atuam como dispositivo de medição conjugada. A variação do ângulo entre os braços indica erros de perfil do came.

9. Came Globoidal

Um dos cames mais complexos. Suas superfícies de trabalho são as de contato com os roletes.

10. Came Esférico

Alternativa a engrenagens cônicas, com menos folga e menores perdas por atrito.

O que são Seguidores?

Elemento rotativo ou oscilante que acompanha o movimento do came por contato direto. Quando o came move-se alternadamente, o seguidor move-se paralelamente ao eixo do came.

Converte o movimento rotativo do came em movimento alternativo ou oscilante.

Tipos de Seguidores

Segundo a Forma

1. Seguidor de rolete (Roller)
2. Seguidor de aresta de faca (Knife edge)
3. Seguidor de face plana (Flat-faced)
4. Seguidor esférico (Spherical)

Segundo o Movimento

1. Seguidor alternativo (Reciprocating)
2. Seguidor oscilante (Oscillating)

Segundo a Linha de Movimento

1. Seguidor radial (Radial)
2. Seguidor excêntrico (Offset)

1. Seguidor de Rolete

Usado em alta velocidade por manter contato suave com a superfície. Menor desgaste que outros tipos.

2. Seguidor de Aresta de Faca

Área de contato pontiaguda com o came. Mais simples, mas não serve para aplicações rápidas devido à aresta afiada.

3. Seguidor de Face Plana

Superfície plana com came irregular. Usado quando o espaço é limitado; suporta maior empuxo.

4. Seguidor Esférico

Superfície curva no seguidor e no came. Modificação do seguidor de face plana.

5. Seguidor Alternativo

Enquanto o came gira, o seguidor alterna no guia.

6. Seguidor Oscilante

Fixado no chassis em ponto adequado; oscila quando o came gira.

7. Seguidor Radial

Linha de movimento passa pelo centro de rotação do came. Movimento alternativo.

8. Seguidor Excêntrico (Offset)

Linha de movimento é deslocada do centro de rotação do came.

Como Funcionam Cames e Seguidores?

Funcionamento do Came

Elemento mecânico — roda girando sobre o eixo curto do seguidor — que imprime movimento alternativo, oscilante ou linear ao seguidor.

Forma geralmente oval, círculo incompleto ou elipse. Um came oval cria carga externa periódica, útil para tarefas mecânicas periódicas. Existem cames de cabeça simples e múltipla.

Funcionamento do Seguidor

Elemento mecânico em relação ao qual o came gira em movimento oscilante ou circular. Impede empurrar/puxar do came e transfere movimento à peça requerida.

O mecanismo came-seguidor é interdependente. O seguidor gira em arco oscilante ou circular. Essencial na engenharia com múltiplas funções.

Nomenclatura do Came

Termos principais:

1. Perfil do came (Cam profile)
2. Círculo base (Base circle)
3. Curva de passo (Pitch curve)
4. Ponto de rastreamento (Trace point)
5. Ângulo de pressão (Pressure angle)
6. Ponto de passo (Pitch point)
7. Círculo de passo (Pitch circle)
8. Círculo primo (Prime circle)

1. Perfil do Came

Superfície onde o seguidor faz contato.

2. Círculo Base

Menor círculo do perfil do came a partir do centro de rotação.

3. Curva de Passo

Curva gerada assumindo came fixo e ponto de rastreamento do seguidor girando ao redor.

4. Ponto de Rastreamento

Ponto de referência para detectar o perfil do came.

5. Ângulo de Pressão

Ângulo entre a normal à curva de passo e a linha de movimento do seguidor.

6. Ponto de Passo

Ponto onde o ângulo de pressão é máximo.

7. Círculo de Passo

Passa pelo ponto de passo.

8. Círculo Primo

Círculo tangente à curva de passo e concêntrico ao círculo base.

Por Que Precisamos de Cames e Seguidores?

Na engenharia mecânica, o mecanismo came-seguidor é crucial para distribuição uniforme de forças em um único elemento de máquina.

Movimento espontâneo pode ser obtido fixando rolete cilíndrico a um elemento. Cames e seguidores adaptam-se a elementos com formato/tamanho de porca. Permitem variedade de movimentos lineares.

Absorvem alto choque devido à maior espessura vs. rolamentos, aumentando eficiência mecânica. Versáteis: de máquinas de refrigerante a aplicações aeroespaciais e esteiras transportadoras.

Seguidores planos operam válvulas de motor; roletes em motores a óleo e estacionários.

Onde São Usados?

1. Motores de combustão interna: abrem/fecham válvulas de admissão e escape.
2. Sistemas hidráulicos: dependem da pressão do fluido.
3. Máquinas de impressão: posicionamento e impressão de telas.
4. Máquinas têxteis: costura e tracionamento de tecido.
5. Máquinas de rosquear e corte de engrenagens.
6. Relógios de parede e tornos automáticos.

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Conclusão

Came e seguidor têm ampla aplicação na indústria. Cobri todos os tipos com diagramas. Dúvidas? Comente abaixo.

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