BRPI1101196A2 - suspensão de lavadora - Google Patents

Abstract

SUSPENSãO DE LAVADORA. A presente invenção está correlacionada a uma suspensão de elos, acoplada a um sistema vibratório, a dita suspensão (10) compreendendo, pelo menos, quatro elos (15) que suportam o sistema vibratório por meio de unia junta Cardan (13) e uma base, uma articulação entre a junta Cardan (13) e o elo, uma articulação (14,17,19,21) entre cada elo, uma articulação entre a base (20) e um elo; cada articulação alojando urna mola (22) . Além disso, é descrita una suspensão de cilindro e pistão, acoplada a um sistema vibratório, a qual compreende uni cilindro, um pistão alojado dentro do cilindro, urna articulação fixada a uma extremidade do cilindro e a uma junta Cardan, uma articulação fixada a outra extremidade do pistão (32) e a uma base, uma mola fixada ao cilindro (31) e ao pistão, em que a suspensão do cilindro se dispõe em um ângulo que varia entre 35<198> e 50<198>, a partir do eixo de simetria do sistema vibratório.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção:

"SUSPENSÃO DE LAVADORA".

Campo da Invenção

A presente invenção está correlacionada a suspensões para lavadoras, especificamente, a suspensões para lavadoras automáticas, para evitar os eventuais efeitos de balanço e melhorar o sistema de isolamento.

Antecedentes da Invenção

Com o objetivo de melhor entendimento dos termos incluídos na presente descrição, o seguinte glossário é apresentado, o qual está correlacionado à figura 1.

- Gabinete (1): estrutura externa da lavadora que protege e suporta o mecanismo de lavagem (lavadora secundária);

- Sistema de impulso: sistema de peças que proporcionam movimento para a lavadora (motor (2), eixo (3), etc.).

- Sistema hidráulico: conjunto de peças que se encontram em contato com a água na lavadora (cuba (4), cesta (5), fundo da cesta (6), etc.);

- Cesta (6) : receptáculo, no qual as roupas são colocadas dentro da lavadora;

- Cuba (4): recipiente dentro do qual se encontra a cesta;

- Sistema dinâmico: conjunto de peças da lavadora que são encarregadas de controlar as reações da lavadora secundária quanto ao movimento da operação (anel de balanceamento (7) e suspensão (10));

- Pistão: peça da suspensão da lavadora que é introduzida dentro do cilindro e que proporciona absorção de choque, após deslocamento relativo entre esses elementos; - Cilindro: peça da suspensão no qual os braços da lavadora secundária se envolvem e onde o pistão é alojado;

- Anel de balanceamento (7): peça da lavadora que é montada sobre a cesta (5) e que proporciona um contrapeso para as cargas de desbalanceamento durante o ciclo centrífugo;

- Lavadora secundária: unidade compreendendo os sistemas de impulso, hidráulico e dinâmico, que é encontrada dentro do gabinete (1);

- Agitador (8) : peça encarregada de proporcionar a força mecânica que é disponibilizada do motor (2) para o líquido de lavagem e roupas dentro da cesta (5);

- Painel de controle (9): painel onde o operador controla as ações de lavagem.

No campo correlato descrito pelo estado da técnica, as suspensões para lavadoras de eixo vertical se referem a dois principais conceitos: suspensões superiores e inferiores. Dentro de cada um desses conceitos, existem diversas variações,

a) Suspensão Superior

Uma suspensão superior apresenta quatro unidades similares, que se dirigem dos cantos do gabinete da lavadora para quatro pontos sobre a cuba. Cada unidade é formada por uma articulação, uma haste, um elemento para proporcionar rigidez (mola), elementos de absorção de choque (cilindro e pistão) e diversos elementos estruturais.

As principais variantes de uma suspensão se referem à maneira pela qual a suspensão é montada e aos elementos absorvedores de choque usados. Outros aperfeiçoamentos incluem as partes estranhas à suspensão, as quais controlam as excitações, desse modo, reduzindo o trabalho da suspensão. A seguir, será apresentada uma série de citações de Patentes, com exemplos variados desse tipo de suspensão.

A Patente U.S. No. 6.460.381 torna conhecido um sensor de carga, que trabalha girando ou deslocando a bobina do eletroimã, isso permitindo a detecção da carga e do peso da água, que pode atuar como um tipo de sensor de nível; quando colocado no gabinete, o sensor é usado para medir as vibrações e os efeitos de desequilíbrio. Após a medição dessas variáveis, os sensores são capazes de enviar a informação para o controle da lavadora. Por exemplo, se uma excessiva vibração ocorrer durante a etapa de centrifugação, o controle diminui ou aumenta a velocidade de rotação da cesta. Os elementos assinalados com o número (1) na dita Patente se referem aos sensores de carga colocados na parte superior da unidade de suspensão.

A Patente U.S. No. 6.193.225 Bl torna conhecida uma mola não-circular, seccionada, com comportamento não- linear. Isso é obtido por meio de uma seção retangular, cujas dimensões de comprimento e largura variam ao longo da extensão longitudinal da mola. Isso resulta em um regime de mola variável. Ao se dispor de um regime de mola variável, são criados meios de ajuda para a produção de um sistema mais rígido quando os deslocamentos na suspensão aumentam, resultando em um aperfeiçoado desempenho da dita suspensão. A figura 3 da Patente mostra a referida mola.

A Patente U.S. No. 5.937.676 torna conhecido um sistema de suspensão com uma suspensão superior principal e uma suspensão inferior principal. Uma suspensão secundária nos lados adjacentes às suspensões principais proporciona a absorção de choque e apresenta um cilindro de borracha vazado, com espuma dentro do elemento de borracha. Os elementos de borracha apresentam um comportamento viscoso- elástico, que proporciona, simultaneamente, rigidez e dissipação de energia. Na figura 1 da referida Patente, os elementos assinalados com o número (600) correspondem aos cilindros de borracha. A figura 2 da referida Patente mostra esses elementos em maiores detalhes.

A Patente U.S. No. 5.887.455 torna conhecido o uso de diversos elementos absorvedores de choque em duas diferentes posições; uma posição paralela, onde dois absorvedores de choque se penduram a partir de uma mesma haste e são conectados por meio de uma barra nas extremidades dos mesmos. Na outra posição, são dispostos oito conjuntos de hastes, molas e absorvedores de choque, um par de tais conjuntos sendo suspenso a partir de cada canto do gabinete, mas, com uma diferente altura. Essa Patente tenta prover uma lavadora com dois diferentes absorvedores de choque constantes. Na figura 1 da referida Patente, os elementos assinalados com o número (10) representam os sistemas de absorção de choque de mola para uma unidade de suspensão. A Patente U.S. No. 5.606.879 torna conhecido o uso de uma mola retentora que inclui uma série de vigas desniveladas, com o objetivo de garantir que uma bainha do pistão tenha um maior contato com as paredes do cilindro.

Nas figuras 2, 3 e 4 da referida Patente, o elemento assinalado com o número (52) representa a mola retentora, inserida dentro da parte inferior do pistão (46).

A Patente do Canadá No. 2.513.229 propõe que o suporte superior das vigas seja fixado por meio de um elemento de elastômero, que proporciona absorção de choque e restituição não-linear, com o objetivo de garantir que a haste permaneça em contato em todos os momentos com o seu suporte. A figura 5 da referida Patente mostra uma vista em corte da parte superior de uma unidade de suspensão. O elemento assinalado com o número (70) representa a peça elastomérica, dentro da qual a haste (22) é inserida.

A Patente U.S. No. 4.625.529 torna conhecida uma suspensão, com acoplamentos com a cuba, o que permite uma certa quantidade de movimento angular entre as partes, numa faixa limitada de movimento; as restrições pretendem diminuir as rotações da lavadora secundária em relação ao gabinete, dentro de certos limites. A figura 1 da referida Patente mostra uma unidade de suspensão, na qual os elementos (22) correspondem aos acoplamentos que restringem o movimento.

A Patente U.S. No. 6.397.643 torna conhecida uma unidade de suspensão contendo elementos que permitem uma mudança na absorção de choque. O elemento é colocado envolvendo as hastes da suspensão e estas são comprimidas, dependendo das variações da carga de lavagem na cuba, desse modo, modificando a capacidade de absorção de choque. Um material elástico é colocado entre o elemento de absorção de choque e a base do absorvedor de choque. A figura 5 da referida Patente mostra o elemento (84) que corresponde à peça que é deformada com a carga de lavagem, a qual, por sua vez, comprime o elemento (93), que se encontra em contato com a haste (60) e proporciona absorção de choque.

A Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2006/0026771 descreve um sistema de absorção de choque que provê dissipação de energia em dois graus de liberdade. A figura 5 do dito documento mostra o absorvedor de choque, o qual é formado por um elastômero (138), dentro do qual está contido um elemento rígido (106), que é conectado com a lavadora secundária. A extremidade inferior do absorvedor de choque é fixada dentro do gabinete (104).

A Patente U.S. No. 5.893.281 torna conhecido um sistema de amarração para uma lavadora secundária, para evitar torção da mesma, durante a parada da cesta. Esse sistema também diminui a oscilação durante o ciclo de agitação e quando da baixa velocidade de centrifugação. A figura 1 da referida Patente mostra uma vista lateral de uma lavadora, onde o tirante (38) envolve a cuba (18) e restringe seu movimento oscilatório.

A Patente U.S. No. 5.884.891 torna conhecido um sistema de limitação superior, para a suspensão formada por uma junta esférica e uma articulação côncava que recebe a junta esférica. As figuras 2 e 3 da referida Patente mostram a parte côncava da articulação (62) instalada no gabinete (36), e ainda a parte convexa da articulação (86) instalada na parte côncava. Estas duas partes proporcionam uma superfície deslizante na parte superior da suspensão.

A Patente U.S. No. 5.117.659 torna conhecida a disposição de fixação para o sistema absorvedor de choque, que proporciona variável de choque, dependendo do deslocamento da lavadora secundária por meio de uma variável fase intermediária. A figura 3 da referida Patente mostra a unidade de suspensão, na qual o elemento absorvedor de choque (64) faz contato com a haste e dependendo da carga, esse elemento pressuriza a haste em maior ou menor grau, desse modo, tornando a absorção de choque variável.

A Patente U.S. No. 5.94 6.94 6 torna conhecido um sistema de suspensão com variável absorção de choque através de uma peça, a qual após ser deslocada, se aperta contra a haste da suspensão. Isso proporciona à peça uma capacidade de melhor dissipar vibrações. A figura 3 da referida patente mostra uma vista em corte do absorvedor de choque, na qual o elemento (55) faz contato com a haste (36) e, dependendo da carga, aumenta ou diminui a absorção de choque.

A Patente U.S. No. 4.854.559 torna conhecido um absorvedor de choque linear, que trabalha por meio de atrito paralelo a uma mola helicoidal. Esse dispositivo controla o processamento, de tal modo a proporcionar maior absorção de choque nas zonas transitórias, quando as amplitudes são maiores,

b) Suspensão Inferior:

Uma suspensão inferior apresenta, pelo menos, três suportes que se dispõem a partir da parte inferior da cuba para a base do gabinete na lavadora. Cada um dos suportes apresenta, pelo menos, uma mola e um absorvedor de choque paralelo. No estado da técnica, são referidas diversas patentes que tornam conhecidas suspensões inferiores para lavadoras, tais como, as Patentes U.S. Nos. 3.939.674, 3.729.960 e 3.912.207.

Todas as Patentes previamente mencionadas focalizam a otimização numa variante da suspensão, seja ela suspensa ou apoiada no piso. Muitas dessas patentes foram usadas em produtos comerciais e algumas outras são principalmente relacionadas pelo aspecto de custo e desempenho.

Nenhuma dessas patentes previamente mencionadas representa um conceito diferente para o que já é conhecido.

O modo pelo qual as vibrações são controladas não modifica as formas das molas e dos absorvedores de choque mediante atrito em paralelo.

Investigação Cientifica do Estado da Técnica

Artigos científicos correlacionados às suspensões e aos princípios físicos de absorção de choque por meio de atrito e compressão de ar foram pesquisados.

Uma alternativa para melhoria da suspensão a ar é apresentada no artigo "An improved design of air suspension for seats of mobile agricultural machines". Isso inclui uma mola propulsionada a ar, com adicional volume de ar e variável absorção de choque movida a ar.

As suspensões convencionais são chamadas de suspensões passivas devido apresentarem uma rigidez fixa e uma fixa absorção de choque. Esses tipos de suspensões apresentam problemas quando os sistemas conectados às mesmas apresentam uma maior variabilidade de excitações.

Para solucionar esse problema, foram criadas suspensões ativas, nas quais a rigidez, como também a absorção de choque, são controladas. Esse tipo de suspensão apresenta um grande desempenho, mas, tem a desvantagem de exigir introdução de energia para o sistema, para controlar os acionadores. Uma solução intermediária para o problema inclui as suspensões semi-ativas, que variam alguns dos parâmetros, sem a introdução de energia no sistema. Atualmente, existe uma tendência de se explorar os sistemas de suspensão semi-ativos.

No artigo publicado nA controlled friction damper for vehicle applications", é examinado o desempenho de um absorvedor de choque por fricção servo-atuada, em uma aplicação automotiva. 0 absorvedor de choque é de um tipo semi-ativo, isto é, o absorvedor de choque é controlado sem a introdução de energia ao sistema e, como tal, a energia exigida é de expressão muito menor do que a energia exigida no sistema ativo. Mediante simulação e estudos experimentais, é mostrado que um absorvedor de choque por atrito controlado apresenta um desempenho potencialmente maior do que um absorvedor de choque convencional.

Outro interessante artigo publicado é "Semi- Active damping control of suspension systems for specified operational response", onde uma lei de controle semi-ativo é formulada com acionadores semi-ativos do tipo liga/desliga, para atenuação da vibração em um sistema de suspensão natural com múltiplos graus de liberdade, quando esse tipo de resposta operacional é especificado. A vantagem desse desenvolvimento é que o mesmo não precisa de parâmetros exatos para o sistema, nem parâmetros dinâmicos para os acionadores semi-ativos. O sistema reduz a sua energia vibratória, incluindo o trabalho exercido pelas forças externas, e o acionador semi-ativo se auto-ajusta, de modo a se obter uma maior dissipação de energia.

Continuando com as suspensões semi-ativas, no artigo "Semi-active control of friction Dampers (8)", no qual são propostas leis de controle para os absorvedores de choque que maximizam a energia dissipada em uma força normal de modulação de direção imediata na fase intermediária de atrito. Para o modelo da lei de controle, diversos efeitos dinâmicos de atrito são considerados induzidos pelo deslocamento e velocidade. Um controle dinâmico é proposto, o qual impede que a energia de atrito acumulada seja retornada ao sistema.

Um dispositivo semi-ativo para controle de vibração, para fundações de máquinas e veículos é proposto no artigo nVibration Control of machines by use of semi- active dry friction damping". Mediante uso de um absorvedor de choque de atrito semi-ativo seco e um tipo de absorvedor de choque seqüencial com balanço lógico, a força transmitida é minimizada. A força de atrito aplicada à massa é de tal modo controlada, que a força da mola é dissipada. O atrito pode ser controlado, de modo a imitar um absorvedor de choque viscoso. Os resultados de simulações numéricas mostram significativa redução das forças transmitidas para as fundações de uma máquina ou para a aceleração média de um veiculo em uma rota de excitações aleatórias.

Um dos principais problemas para se modelar e projetar uma suspensão para uma lavadora é a falta de linearidade do sistema. Conforme apresentado no artigo "Nonlinear dynamics of parts in engineering systems", a lavadora apresenta atrito de Coulomb em contato com o piso, impactos de massas desbalanceadas dentro da cesta, molas não-lineares de absorvedores de choque não-lineares. Além di sso, a lavadora pode apresentar ocorrência de deslizamento e de trepidação durante o curso das operações.

Pelo fato de que esses fenômenos são não-lineares, é necessário uma pesquisa mais aprofundada nos modelos não- lineares desses sistemas. A falta de linearidade nos absorvedores de choque por atrito se deve, em parte, ao fenômeno de emperramento-deslizamento. Esse fenômeno está correlacionado quando durante o movimento relativo entre carcaças em contato, existem ocasiões em que ocorre deslizamento e, outros momentos, em que o movimento relativo é interrompido, isto é, quando ocorre o chamado emperramento. O funcionamento ideal de um absorvedor de choque por atrito é que sempre exista deslocamento, de modo a dissipar a maior quantidade possível de energia.

possibilidade de um absorvedor de choque por atrito ajustável é apresentada no artigo nFeasibility study of a tunable friction damper". O modelo ou projeto combina as vantagens de um absorvedor de choque por atrito, que dissipa energia por meio de atrito deslizante, e um absorvedor de choque de vibração, do tipo massa-mola, que absorve energia por meio de sua própria vibração. O absorvedor de choque por atrito ajustável funciona como um absorvedor de choque por atrito enquanto a massa desliza, e como um absorvedor de vibração quando a massa fica emperrada, em que, geralmente, um absorvedor de choque por atrito convencional interrompe a operação. A vantagem mais importante desse modelo é que o mesmo pode ser ajustado para diminuir as vibrações em uma determinada faixa de freqüência, embora possa também proporcionar absorção de choque para uma faixa mais ampla.

Para um projeto de suspensão, é sempre importante se conhecer os parâmetros da suspensão, a rigidez e a absorção de choque.

O artigo "An explicit frequency response function formulation for multi-degree-of-freedom nonlinear systems" apresenta uma técnica para explicitar a formulação de Funções de Freqüência de Resposta (FRFs) , para sistemas de múltiplos graus de liberdade, para sistemas não-lineares. A técnica produz FRFs nas coordenadas selecionadas, em que o tamanho do sistema não é importante, nem o tipo de não- linearidade. Uma versão aperfeiçoada da técnica, que pode manipular grandes sistemas, é apresentada e válida contra medições reais tomadas de uma plataforma de teste.

Os pacotes de simulação desempenham um importante papel na análise de sistemas não-lineares. Um pacote de simulação, linguagem de simulação, simulador, sistema de simulação ou ambiente de simulação consiste de um programa de computador criado para simulação de sistemas dinâmicos, em um nivel mais alto do que as linguagens de programação são capazes de obter. A diferente terminologia usada reflete, mais ou menos, o desenvolvimento desses tipos de pacotes especiais, no entanto, na literatura, infelizmente, esses termos são confundidos. Uma simulação é um método usado para solucionar um problema em sistemas dinâmicos, que investiga, ao invés de um sistema real, um modelo do sistema.

O sistema de simulação usado na presente invenção, que será aqui brevemente descrito, é classificado como um pré-processador e pós-processador de simulações dinâmicas, de dinâmica de múltiplas carcaças, MBD, assim como, um solucionador dos modelos feitos.

A figura 2 mostra um diagrama do modo em que a simulação é realizada. Especificamente, mostra a presença de um pré-processador, onde os dados são introduzidos para a construção de um modelo. O solucionador pode ser local ou externo. Finalmente, é disposto um pós-processador, o qual é mostrado no modelo construído e animado com variáveis reais.

Breve Descrição da Invenção

A invenção descreve uma suspensão, preferivelmente, para lavadoras automáticas, com um eixo vertical ou horizontal, fazendo uso de uma pluralidade de parâmetros, que serão considerados como submetidos a um método. O método compreende dentre as suas etapas, a recepção de parâmetros do sistema, desenvolvimento do conceito de projeto, desenvolvimento de protótipo, experimentação do protótipo e simulação do protótipo.

O novo conceito de suspensão surge da necessidade de se dispor de um melhor desempenho de lavadora. O atual conceito de suspensão apresenta vantagens quanto à simplicidade e número de peças. Entretanto, apresenta limitações com relação ao desempenho dinâmico nos estados transitórios, no ciclo de centrifugação. Com o gradual aumento de capacidade e de velocidade de centrifugação das lavadoras, as forças envolvidas na dinâmica do sistema aumentam acentuadamente e criam novas necessidades de isolamento.

Existem duas maneiras gerais de solucionar os problemas dinâmicos de uma lavadora: ajustar o sistema, para que o mesmo não crie desbalanceamento, ou melhorar o sistema de isolamento, de modo que esses desbalanceamentos não sejam perceptíveis. Dependendo do problema, a complexidade para solução do mesmo pode ser adequada por um meio ou outro. A presente invenção concentra o foco na suspensão, para melhorar a dinâmica da lavadora através do aperfeiçoamento do isolamento, isto é, da suspensão.

A suspensão proposta é uma suspensão tipo superior, que controla seis graus de liberdade para a lavadora secundária. Para o alcance disso, os seguintes objetivos são propostos:

- o número de molas na suspensão deve ser mínimo, para evitar que se tenha um grande número de freqüências naturais;

- o número de articulações deve ser o mínimo; e

- o comprimento da suspensão deve ser o mínimo, para evitar flexão e braços de alavanca que poderão criar grandes momentos.

A suspensão superior proposta compreende um cilindro, um pistão dentro do cilindro, pelo menos uma mola na parte externa do cilindro e pelo menos duas articulações nas extremidades do cilindro e do pistão. A suspensão superior é colocada em uma determinada altura da cuba e em um determinado ângulo.

Breve Descrição das Figuras

As seguintes e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor entendidas quando se tiver conhecimento da descrição detalhada seguinte, a qual é referenciada às figuras anexas, nas quais:

- a figura 1 é uma vista em perspectiva, convencional, de uma seção transversal de uma lavadora, mostrando as partes da mesma; - a figura 2 é um diagrama de um simulador;

- a figura 3 é uma seção transversal e vista superior, mostrando o esquema de funcionamento do anel de balanceamento;

- a figura 4 é um esquema de funcionamento do anel de balanceamento, com a presença de esferas;

- a figura 5 é uma seção transversal de uma lavadora, mostrando o seu balanceamento sobre dois planos;

- a figura 6 representa um esquema da metodologia proposta;

- a figura 7 representa um diagrama da suspensão de um único DOF;

- a figura 8 representa um diagrama de uma cadeia de elos em paralelo;

- a figura 9 representa uma vista em perspectiva de uma lavadora e da suspensão de lavadora em questão, em detalhes;

- a figura 10 representa um diagrama da topologia de uma suspensão do estado da técnica;

- a figura 11 representa um diagrama da suspensão em questão, sem graus redundantes;

- a figura 12 representa uma vista em seção transversal de uma mola absorvedora de choque, em paralelo;

- a figura 13 é uma vista frontal da suspensão de elos e articulações rotacionais, concebida para uma primeira modalidade da suspensão;

- a figura 14A representa uma vista superior da suspensão ilustrada na figura 13, mostrando os graus de liberdade dos elos; - a figura 14B representa uma vista inferior da suspensão ilustrada na figura 13, mostrando os graus de liberdade na junta Cardan inferior;

- a figura 15 representa uma vista detalhada da suspensão ilustrada na figura 13, mostrando a carcaça das molas na suspensão;

- a figura 16 é um gráfico mostrando o esquema topológico da suspensão da primeira modalidade;

- a figura 17 é uma vista lateral de carcaças cortadas de uma lavadora secundária, com a presença da suspensão conforme a primeira modalidade;

- a figura 18 é uma vista detalhada da suspensão ilustrada na figura 13, especificamente, da junta Cardan superior e do elo principal, mostrando o fenômeno da não-linearidade na disposição de molas de torção;

- a figura 19 é um gráfico mostrando a curva de rigidez versus a distância, de acordo com uma primeira modalidade da suspensão;

- a figura 20A é uma vista superior de uma mola de torção bidirecional, para a primeira modalidade;

- a figura 20B é uma vista lateral de uma mola de torção bidirecional, para a primeira modalidade;

- a figura 21 é uma vista em perspectiva frontal, convencional, da carcaça das molas de torção, em cada um dos elos da primeira modalidade;

- a figura 22 é uma vista em perspectiva, convencional, da primeira modalidade da suspensão montada em uma cuba; - a figura 23 é um gráfico da força das braçadeiras da suspensão, com relação à linha de referência e à suspensão de acordo com a primeira modalidade;

- a figura 24 é uma vista lateral, de acordo com a segunda modalidade da suspensão;

- a figura 25 é uma vista detalhada da suspensão, mostrando os graus de liberdade de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 26 é um esquema topológico, de acordo com a segunda modalidade;

- as figuras 27A e 27B representam vistas comparativas da posição das molas para a suspensão do estado da técnica, e para a suspensão de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 28 é uma vista lateral, mostrando as carcaças cortadas, de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 29 é um gráfico comparativo da força para as braçadeiras, em relação à suspensão do estado da técnica e à suspensão de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 30 é um gráfico comparativo do deslizamento na cuba, em relação à suspensão do estado da técnica e à suspensão de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 31 é uma vista das variáveis de otimização do novo conceito, de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 32 é um gráfico da superfície de resposta ao deslizamento, de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 33 é um gráfico da superfície de resposta à força, de acordo com a segunda modalidade; - a figura 34 é um gráfico comparativo do deslizamento da cuba, com a suspensão de acordo com o estado da técnica e com a suspensão de acordo com a segunda modalidade;

- a figura 35 é um gráfico comparativo da força da haste e da suspensão, de acordo com o estado da técnica e com a segunda modalidade; e

- a figura 36 é uma vista comparativa da configuração inicial da segunda modalidade e configuração ótima da segunda modalidade;

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção refere-se a suspensões de lavadoras, para lavadoras automáticas de eixo vertical ou horizontal.

Definições e Conceitos

- Suspensão

Suspensão é o termo dado ao sistema de molas, absorvedores de choque e elos que conectam um determinado sistema com o solo. Os sistemas de suspensões também apresentam duas finalidades: contribuir para um melhor desempenho da lavadora e manter a estrutura de suporte isolada de vibrações indesejadas. Esses objetivos são geralmente opostos. Se a suspensão é ajustada para alcançar um alto desempenho, pode ocorrer que as vibrações não sejam eficientemente isoladas. No caso contrário, se a suspensão for ajustada para um satisfatório isolamento, a mesma pode ter o desempenho diminuído. Dado isso, o projeto da suspensão envolve um balanço entre essas duas características. - Tipos de Suspensão

Os sistemas de suspensão podem ser classificados em passivos, semi-ativos e ativos.

As "suspensões passivas" são usadas na maioria dos sistemas, dado seu baixo custo e confiabilidade. Nesse tipo de suspensões, a magnitude da rigidez da mola e a absorção de choque do absorvedor de choque permanecem dentro de uma determinada faixa, estabelecida pela construção e materiais usados na mesma. Entretanto, esses sistemas não garantem o desempenho exigido pelos sistemas modernos.

Uma melhoria é alcançada mediante uso de sistemas ativos ou semi-ativos. Os sistemas "semi-ativos" implicam no controle da rigidez ou da absorção de choque. Um modo convencional para um absorvedor de choque semi-ativo inclui um dispositivo no qual o fluxo de liquido viscoso varia entre as câmaras do absorvedor de choque. Isso é alcançado por meio de válvulas acionadas. A rigidez pode ser manipulada por meio de uma câmara pneumática, na qual um aumento de pressão significa uma maior rigidez e vice-versa.

Os "sistemas ativos" controlam a rigidez e a absorção de choque. Esses sistemas são usados em um menor número de aplicações, uma vez que os mesmos são caros e complexos. Outra desvantagem dos sistemas ativos é que os mesmos exigem alto consumo de energia. 0 uso de acionadores eletromagnéticos lineares é uma alternativa para os sistemas de suspensão ativa. Essa solução apresenta a vantagem de recuperar alguma quantidade de energia.

- Vibração: qualquer movimento que seja repetido após um intervalo de tempo é chamado de vibração ou oscilação. A teoria da vibração trata do estudo de movimentos oscilatórios de corpos e das forças associadas aos mesmos.

Um sistema de vibração, geralmente, inclui um dispositivo através do qual é alcançado um acúmulo de energia potencial (de mola ou de elasticidade), um dispositivo para acumular energia cinética (massa ou inércia) e um dispositivo através do qual a energia é gradualmente perdida (absorvedor de choque).

A vibração de um sistema envolve a transferência de sua energia potencial para energia cinética e de sua energia cinética para energia potencial, alternadamente. Se o sistema apresenta absorção de choque, uma parte da energia é dissipada em cada ciclo de vibração, sendo substituída por uma fonte externa, se seu estado de vibração estável desejar ser mantido.

- Graus de Liberdade do Sistema

O número mínimo de coordenadas independentes, necessário para determinar completamente a posição de todas as partes de um sistema, em qualquer instante de tempo.

A vibração pode ser classificada de diversas maneiras e algumas dessas são mencionadas abaixo.

- Vibração Livre

Se um sistema após sofrer uma perturbação inicial é deixado vibrar por si próprio, a vibração é conhecida como vibração livre (nenhuma força externa está atuando no sistema). A oscilação de um pêndulo simples é um exemplo de vibração livre.

- Vibração Forçada

Se um sistema for submetido a uma força exterior (geralmente, uma força repetitiva), a vibração resultante é conhecida como vibração forçada. A oscilação gerada em máquinas de motor a diesel é um exemplo de vibração forçada.

Se a freqüência da força externa coincidir com a freqüência natural do sistema, ocorrerá uma condição conhecida como ressonância e o sistema será submetido a oscilações perigosamente grandes. Falhas em estruturas, tais como, construções, pontes, turbinas e asas de aviões, tem sido associadas ao fenômeno da ressonância.

- Vibração sem Absorção de Choque

Consiste de uma situação em que a energia perdida ou dissipada por atrito ou por qualquer outra resistência durante a oscilação, não existe.

- Vibração com Absorção de Choque

Consiste de uma situação em que qualquer quantidade de energia é perdida no percurso. Em muitos sistemas físicos, a quantidade de absorção de choque é tão baixa que pode ser descartada para fins de engenharia.

Entretanto, a consideração de absorção de choque se torna acentuadamente importante quando os sistemas de vibração próximos da ressonância são analisados. Se todos OS componentes básicos de um sistema de vibração - a mola, a massa e o absorvedor de choque - se comportam de uma maneira linear, a vibração resultante é conhecida como vibração linear. Entretanto, se quaisquer dos componentes básicos se comportam de uma maneira não- linear, a vibração resultante é chamada de vibração não- linear. As equações diferenciais que cobrem o comportamento dos sistemas de vibração linear e não-linear são, respectivamente, lineares e não-lineares.

- Excitação Determinativa

Entende-se por excitação determinativa o valor da magnitude da excitação que atua sobre um sistema de vibração conhecido, por um determinado período de tempo. A vibraç ão resultante é conhecida como excitação determinativa.

Em alguns casos, a excitação não é determinativa, sendo conhecida como aleatória. O valor da excitação não pode ser determinado por um determinado período de tempo. Nesses casos, um grande número de amostras de excitação poderia exibir regularidade estatística. Assim, é possível se estimar médias, como a média ou média quadrada de excitação. Se a excitação for aleatória, a vibração resultante é conhecida como vibração aleatória. No caso de vibração aleatória, a resposta à vibração do sistema é também aleatória: ela pode ser descrita apenas em termos de quantidade estatística.

Um "sistema vibratório" é um sistema dinâmico no qual variáveis, tais como, excitações (entradas) e respostas (saldas) são dependentes do tempo. A resposta de um sistema de vibração, geralmente, depende das condições iniciais, assim como, das excitações externas. Dada a complexidade de um sistema vibratório, apenas os aspectos mais importantes da análise são considerados na previsão do comportamento do sistema, sob especificas condições de entrada. Freqüentemente, o comportamento geral do sistema pode ser determinado considerando um modelo mais simples de um sistema físico complexo.

Uma "mola linear" é um tipo de conexão mecânica para a qual uma massa depreciativa e uma absorção de choque são normalmente atribuídas. Uma força é gerada na mola cada vez que existe movimento relativo entre as duas extremidades da mola. A força da mola é proporcional à quantidade de deformação, sendo dada pela equação:

F = kx (1)

onde (F) é a força da mola, (x) é a deformação (deslocamento de uma extremidade em relação à outra extremidade) e k é a rigidez da mola ou constante da mola. Se a força e o deslocamento forem colocados em gráfico, o resultado é uma linha, de acordo com a equação (1). O trabalho obtido (U) na deformação de uma mola é acumulado como energia potencial, sendo dado pela equação:

<formula>formula see original document page 25</formula>

Na realidade, as molas são não-lineares e se comportam de acordo com a equação (2) somente até um certo valor de deformação. Depois de um certo valor de deformação, a força excede o ponto de regularidade de movimento do material e a relação do deslocamento da força se torna não-linear.

É suposto que o "elemento de massa" ou inércia é um corpo rígido; ele pode ganhar ou perder energia cinética, na medida em que a velocidade do corpo se modifique. A partir da segunda lei de movimento de Newton, o produto da massa pela aceleração é igual à força aplicada à massa. O trabalho é igual à força multiplicada pelo deslocamento, na direção da força, e o trabalho em relação à massa é acumulado na forma de energia cinética.

- Tipos de Absorvedores de Choque

Em muitos sistemas atuais, a energia vibratória é gradualmente convertida em calor ou som. Devido a essa redução de energia, a resposta, assim como, o deslocamento do sistema, gradualmente diminui. O mecanismo pelo qual a vibração de energia é gradualmente convertida em calor ou som é conhecido como "absorção de choque". Muito embora, a quantidade de energia convertida em calor ou som seja relativamente pequena, considerando-se a absorção de choque, a mesma se torna importante para que se obtenha uma certa previsão da resposta vibratória a um sistema. Existe a suposição de que um absorvedor de choque não possui massa nem elasticidade, e que a força de absorção de choque somente existe se existir uma velocidade relativa entre as duas extremidades do absorvedor de choque.

O "absorvedor de choque viscoso" é o mecanismo de absorção de choque mais comumente usado na análise de vibrações. Quando os sistemas mecânicos vibram em um meio fluido, tal como, o ar, gás, água e óleo, a resistência oferecida pelo fluido ao movimento do corpo provoca a dissipação de energia. Nesse caso, a quantidade de energia dissipada depende de vários fatores, tais como, o tamanho e a forma do corpo vibrador, a viscosidade do fluido, a freqüência de vibração e a velocidade de vibração. Na absorção de choque viscoso, a força de absorção de choque é proporcional à velocidade do corpo vibrador. Exemplos típicos de absorção de choque viscoso incluem:

(1) um filme de fluido entre duas placas;

(2) um fluido envolvendo um pistão em um cilindro;

(3) um fluido através de um orifício; e

(4) um filme de fluido envolvendo um mancai.

No "absorvedor de choque Coulomb" ou "absorção de choque por atrito", a força de absorção de choque é constante de magnitude, mas oposta na direção do movimento ao corpo vibratório. Ela é causada pelo atrito entre duas superfícies em contato, as quais se encontram secas ou apresentam lubrificação insuficiente.

A "absorção de choque histerético" ou "de material ou sólido" se considera quando os materiais são deformados e a energia é absorvida e dissipada pelo material. O efeito se deve ao atrito entre os planos internos que deslizam quando ocorre a deformação. Quando um corpo que apresenta absorção de choque de material é submetido à vibração, o diagrama da força de vibração apresenta um ciclo histerético. A área dentro desse ciclo indica a energia perdida por um volume unitário do corpo, por ciclo, devido à absorção de choque.

- Sistemas com Múltiplos Graus de Liberdade

A maioria dos sistemas na engenharia é considerada como continua e possui um número infinito de graus de liberdade. A análise de vibração dos sistemas contínuos exige a solução de equações diferenciais parciais, o que é realmente complicado. De fato, as soluções analíticas não existem para muitas das equações diferenciais parciais. Por outro lado, a análise de sistemas com múltiplos graus de liberdade exige a solução de um conjunto de equações diferenciais comuns, o que é relativamente simples. Por conta disso, os sistemas contínuos são simplificados, como também, os sistemas com múltiplos graus de liberdade.

Existe uma equação de movimento para cada grau de liberdade; se forem usadas coordenadas gerais, irá existir um sistema de coordenadas gerais para cada grau de liberdade. As equações de movimento podem ser obtidas a partir da segunda lei de movimento de Newton, ou mediante uso de um coeficiente de indução. Entretanto, geralmente, é mais conveniente derivar as equações de movimento de um sistema de múltiplos graus de liberdade, usando as equações de Lagrange.

Existem múltiplas freqüências naturais, cada uma associada a sua própria forma modal para um sistema de "n" graus de liberdade. 0 método para determinar as freqüências naturais de uma equação característica é obtido mediante equalização do determinante para zero. Entretanto, na medida em que o número de graus de liberdade aumenta, a solução para a equação característica se torna mais complexa. As formas de modelo exibem uma propriedade chamada ortogonalidade, que, geralmente, permite que a análise de múltiplos graus de liberdade seja simplificada.

Diversos e diferentes métodos podem ser usados para tornar um sistema contínuo mais próximo de um sistema de múltiplos graus de liberdade. Um método simples envolve a substituição das massas ou inércias distribuídas do sistema, para um número finito de massas concentradas ou corpos rígidos. É suposto que as massas concentradas são conectadas por meio de elementos rígidos e de absorção de choque que não apresentam massa. Coordenadas lineares ou angulares são usadas para descrever o movimento das massas concentradas (ou corpos rígidos). O mínimo número de coordenadas para descrever o movimento de massas concentradas e corpos rígidos define o número de graus de liberdade do sistema. Naturalmente, quanto maior for o número de massas concentradas usadas no modelo, maior será a exatidão da análise.

Um método popular para aproximação de um sistema contínuo é um sistema com diversos graus de liberdade, envolvendo a substituição da geometria do sistema por um grande número de pequenos elementos. Supondo uma solução simples para cada elemento, os princípios de compatibilidade e equilíbrio são usados para encontrar uma solução aproximada para o sistema original. Esse método é chamado de Método do Elemento Finito.

- Dinâmica da Lavadora

As lavadoras em si, apresentam um sistema não- linear com múltiplos graus de liberdade. A quantidade de partes dinamicamente correlacionadas é alta e, além disso, existe uma série de sistemas variáveis na lavadora. As principais características que tornam uma lavadora dinamicamente complexa incluem a flexibilidade dos componentes, os materiais não-lineares (plásticos), a massa variável (roupas e águia), a velocidade variável e os elementos dinâmicos de balanceamento (fluidos e sólidos).

A flexibilidade dos componentes está correlacionada ao fato de que a maioria das peças da lavadora que são submetidas às cargas dinâmicas é feita de material plástico/elástico. Essa característica permite a existência de grandes deslocamentos nessas peças quando as mesmas são excitadas nas suas freqüências naturais.

As lavadoras automáticas possuem, normalmente, dois ciclos, um para lavagem e outro para secagem. Uma vez que o ciclo de lavagem ocorre em velocidades relativamente baixas (freqüência de aproximadamente 1 Hz), não existem maiores problemas de tipo dinâmico. Entretanto, o ciclo de secagem da lavadora (centrifugação) exige que altas velocidades sejam capazes de extrair suficiente umidade das roupas. Durante esse ciclo, altas freqüências de 20 Hz podem ser alcançadas. Essas freqüências são suficientemente altas para se alcançar e ultrapassam as freqüências naturais (ressonância) de diversos componentes da lavadora.

- Freqüências Naturais

Como qualquer sistema com múltiplos graus de liberdade, as lavadoras também apresentam freqüências naturais. Algumas partes apresentam maior influência do que outras. As partes cujas ressonâncias causam maior efeito na lavadora são: a estrutura (gabinete), o rotor e a cuba.

- Freqüência Estrutural

A estrutura, geralmente fabricada de algum tipo de laminado de metal, apresenta faces que cobrem o contorno da lavadora. Essas faces formam membranas. A ressonância des sas membranas pode provocar à lavadora um efeito de "deslocamento" e criar indesejável ruido para o operador.

Devido a isso, a estrutura é reforçada, para evitar que as suas freqüências naturais se disponham na mesma faixa operacional da máquina de lavar. O reforço pode ser obtido através da inserção de camadas no laminado.

- Freqüência do Rotor

O rotor é composto de todas as partes que giram dentro da lavadora. Geralmente, o rotor é formado de diversas partes, de maneira que o modo pelo qual essas partes são montadas causa efeito no comportamento do mesmo.

Se as junções das partes não apresentar suficiente rigidez, as freqüências naturais do rotor são reduzidas e provavelmente, entram na faixa de operação da máquina de lavar. Uma vez que o rotor é a excitação de vibração de toda a lavadora, a ocorrência de uma falha de ressonância pode acarretar conseqüências catastróficas quanto à capacidade da lavadora de funcionar adequadamente. De modo ideal, um rotor de lavadora deve ter o máximo de rigidez.

- Freqüência da Cuba

A cuba é o elemento que conecta o rotor à suspensão. De modo ideal, a cuba deve ser feita de um elemento completamente rígido, similar ao rotor. Entretanto, ela é geralmente fabricada de material plástico e suas dimensões não tendem a garantir rigidez. Uma cuba com baixa rigidez pode proporcionar a absorção da vibração do rotor e impedir sua transmissão para a suspensão. Assim, isso pode causar problemas entre o rotor e a cuba. Em determinadas ocasiões, um contato indesejado entre esses dois elementos poderá ocorrer, caso um dos dois apresente ressonância.

- Freqüência da Suspensão

A suspensão é um elemento que é projetado para absorver as vibrações da lavadora secundária e evitar que as mesmas sejam transmitidas para o gabinete. A suspensão é formada por um mecanismo de ligações (elos) e um elemento isolador. O elemento isolador é formado por uma mola e um absorvedor de choque. A freqüência natural desse elemento isolador é importante no projeto da suspensão.

Contrariamente a outros elementos, a suspensão não pode ser rígida, de modo que é necessário que a sua freqüência natural esteja dentro da faixa de operação da lavadora. A fim de que seja possível controlar a ressonância, é necessário ter um pronunciado esquema de aceleração no ciclo de centrifugação, para não permitir ao tempo do sistema a possibilidade de entrada de ressonância. Assim, é absolutamente necessário que a lavadora não opere na freqüência natural da suspensão.

- Elementos de Balanceamento

Os elementos de balanceamento são aquelas peças da lavadora que tentam manter o sistema em equilíbrio. De modo ideal, para se ter um sistema completamente balanceado, deverá ocorrer simetria de todas as partes em todos os componentes e, além disso, é desejado que todos esses componentes sejam simetricamente distribuídos. Devido ao ilimitado número de restrições, isso é impossível. Por conta disso, os elementos de balanceamento são divididos em estáticos e dinâmicos, dependendo da função que os mesmos executam.

- Balanceamento Estático

Os elementos de balanceamento estático são aqueles que mantêm o sistema em equilíbrio estático. Por exemplo, é típico que o motor e a bomba de água sejam encontrados em uma posição que provoca desequilíbrio de massa. Isso faz com que o centro de gravidade da lavadora secundária se desvie na direção da parte posterior da lavadora. Para contrabalançar essas massas desbalanceadas, é possível se colocar um contrapeso na parte frontal com um tal tipo de geometria, que faça com que o centro de gravidade retorne para o centro de gravidade geométrico do rotor (eixo de rotação).

- Balanceamento Dinâmico Os elementos de balanceamento dinâmico são aqueles que reagem a diferentes condições de desbalanceamento. O exemplo mais claro que ocorre é quando as roupas dentro da lavadora não são bem distribuídas durante o ciclo de centrifugação. Uma vez que o rotor se encontra girando, não existe nenhum modo de colocar um contrapeso estático que melhore essa condição. Por causa disso é que é necessário se usar outros métodos, como, por exemplo, um anel de balanceamento de fluxo. Um anel de balanceamento superior compreende uma cavidade no formato de um anel, contendo fluido dentro dela. A cavidade contém de 50 a 80% de fluido. O fluido é distribuído, de tal modo que circule para o lado oposto da massa de desbalanceamento. A figura 3 mostra um diagrama, da maneira em que funciona um anel de balanceamento de fluxo.

Especificamente, pode ser visto como as roupas (40) tendem a se acumular sobre um lado da cesta (5) durante o estágio de centrifugação, enquanto a superfície do líquido (43) tende a se acumular no lado oposto ao anel de balanceamento (7). A força do líquido (F) e a força das roupas (Fl) ajudam a balancear o sistema durante a centrifugação, uma vez que as forças são opostas.

Também, existem anéis de balanceamento de sólidos. Esses anéis são feitos, geralmente, de esferas, que correm ao longo da extensão de um canal no rotor. O princípio de funcionamento é o mesmo do anel de balanceamento de fluxo. As esferas são colocadas no lado oposto da massa de desbalanceamento. Na figura 4, é mostrado um anel de balanceamento de esfera (7), que pode ser feito de aço (43). A relação que existe entre a extensão e o diâmetro do rotor da lavadora permite que este seja classificado como um rotor longo. Considerando esse fato, é possível que a lavadora tenha necessidade de dois planos de balanceamento. Isso irá depender da velocidade e do desempenho desejados. A figura 5 mostra o conceito de balanceamento nos dois planos e também mostra as forças de desbalanceamento e as forças contrárias aos mesmos, as forças de desbalanceamento nos anéis superior e inferior. É possível que os anéis de balanceamento em ambos os planos sejam ambos sólidos ou fluidos, ou uma combinação destes. É possível e ainda preferível combinar as esferas de aço (43) com um líquido viscoso de arrasto (44), para criar um melhor efeito de balanceamento. Uma lavadora com dois planos de balanceamento irá sempre melhor se comportar do que uma contrapartida com somente um plano. Influência das Peças na Dinâmica

Novamente, as peças que são críticas para a dinâmica da lavadora são: o rotor, a cuba (4), a suspensão (10) e a estrutura. O presente Pedido de Patente apenas se refere à suspensão e suas variáveis. A suspensão é responsável pelo comportamento dinâmico da lavadora, mas, não é o único componente responsável.

O presente Pedido de Patente usa uma metodologia generalizada para o projeto de suspensões de lavadoras, baseada na engenharia auxiliada por computador. Essa metodologia considera diversos aspectos do projeto e se refere aos mesmos de modo a melhorar os resultados no melhor tempo possível. A figura 6 mostra um esquema da proposição. Conforme observado na figura 6, as origens do processo são os parâmetros do sistema.

A metodologia é constituída pelos parâmetros do projeto, os quais alimentam quatro estágios da metodologia.

Os estágios compreendem o conceito do projeto, simulação, protótipo, elaboração e experimentação. Esses estágios não necessariamente precisam ser sucessivos, uma vez que existem dois processos de retroalimentação: a correlação e a otimização.

A correlação é um processo que existe entre a experimentação e a simulação e envolve a validação da simulação com os resultados experimentais.

A otimização é o processo pelo qual a simulação proporciona o surgimento de modificações, que irão melhorar o desempenho do conceito do projeto. A seguir, cada uma das partes da metodologia será brevemente descrita.

- Parâmetros do Sistema

Os parâmetros do sistema são aqueles que descrevem o sistema e que determinam e restringem a função do projeto. Para se ter um melhor entendimento desses parâmetros, eles serão divididos em parâmetros de entrada (excitação) e parâmetros de saída (resposta).

Os parâmetros de entrada são aqueles que são envolvidos na excitação o sistema. Esses parâmetros, entre outros, incluem a massa, as forças envolvidas na excitação do sistema, a velocidade de rotação, a rigidez, etc.

Os parâmetros de saída resultam das variações dos parâmetros de entrada. Os parâmetros de saída são classificados em parâmetros internos e parâmetros externos.

Os parâmetros internos são correlacionados ao movimento da lavadora secundária nos seus 6 graus de liberdade. Os parâmetros internos de saída, entre outros, incluem o rechicoteamento, a órbita, órbita angular, o torque, a força que existe nas hastes da suspensão, etc. Por outro lado, os parâmetros externos de saída são aqueles que o operador percebe, tais como, a vibração e o deslocamento da lavadora.

O conceito de projeto é a maneira pela qual o problema da suspensão é proposto de ser solucionado. No projeto da suspensão, existem dois aspectos propostos para serem resolvidos, a topologia da suspensão (estrutura) e o projeto do elemento isolador (a mola e o absorvedor de choque). A topologia da suspensão pode ser determinada pela maneira na qual os elos da mesma são interligados à lavadora secundária e ao solo. Um modo de representar a topologia da suspensão é através do uso de diagramas.

Nesses diagramas, as linhas representam articulações e os vértices representam os elos. Nesses diagramas, o vértice (G) representa o gabinete da lavadora e o vértice (T) representa a cuba. Os tipos de articulações de rotações são representados por (R), (P), (S), (C) e (K), respectivamente, articulações prismáticas, esféricas, cilíndricas, e universais. Os pontos entre as articulações representam os elos. Dependendo dos elos e articulações usadas, as suspensões podem ter apenas um grau de liberdade, dois graus de liberdade (plana) ou três graus de liberdade (espacial).

No caso de suspensões com apenas um grau de liberdade, somente o movimento ascendente e descendente da mesma são permitidos. Esse tipo de suspensão geralmente é submetida a altas forças nas articulações se o rotor da lavadora estiver incorretamente balanceado. A figura 7 mostra um diagrama de uma suspensão com apenas um grau de liberdade. Isso implica que entre o gabinete e a lavadora existe somente uma articulação prismática. Após a eliminação de cinco graus de liberdade, a articulação terá de estruturalmente absorver as forças e momentos gerados dentro da mesma.

No caso de suspensões planas e espaciais, se torna necessário a adição de elos. O modo mais simples de alcançar esse objetivo é a adição de cadeia de elos em paralelo. A figura 8 mostra uma cadeia de elos em paralelo.

Após a adição dos elos é possível se ter uma topologia espacial que permite movimentos com mais de um grau de liberdade. A adição de elos também implica na adição de articulações. Com uma adição em paralelo, é possível se obter diversos graus de liberdade usando articulações de apenas um grau de liberdade. A análise da topologia da suspensão também implica na determinação do número de graus de liberdade da mesma. O cálculo é realizado da seguinte maneira:

Para disposições planas:

G = 3 (n-1) -2nf - 2np (3) ;

Para disposições espaciais:

G = 6 (n-1) - 5"r -5"p -4nc -Ank -3ns (4);

onde (G) representa o número total de graus de liberdade e nr, np, nc, nk e ns representam, respectivamente, o número de articulações rotacionais, prismáticas, cilíndricas, universais e esféricas.

Esse cálculo é bastante útil para pesquisar se existem articulações redundantes. Por exemplo, uma suspensão plana, apesar de ter seu movimento ao longo de dois graus de liberdade, pode ter uma articulação redundante e, portanto, ter três graus de liberdade. Assim, tomando a suspensão ilustrada na figura 9 como um exemplo, o diagrama da mesma seria aquele da figura 10. O cálculo para os graus de liberdade é o seguinte:

G= 6(10-1) -4(4) - 3(8) = 14 (5)

Isso significa que apesar dos movimentos da lavadora secundária serem limitados a seis graus de liberdade, a suspensão está liberando quatorze graus de liberdade. Se for desejado não se ter articulações redundantes, as articulações esféricas das extremidades podem ser substituídas por articulações universais. O diagrama de uma modificação desse tipo é ilustrado na figura 11.

O cálculo para essa disposição seria:

G = 54 -4 (4) -4(8) =6 (6)

Desse modo, a suspensão irá liberar os necessários seis graus de liberdade para permitir todos os movimentos da lavadora secundária. Deve ainda ser mencionado que se uma suspensão não liberar os graus de liberdade para o movimento de um corpo suspenso, as articulações terão de suportar as forças resultantes de restrição de movimento em determinadas direções.

Por outro lado, a extensão e geometria dos elos irão determinar o espaço de trabalho e a acomodação da suspensão.

A finalidade do isolamento da vibração é controlar a vibração indesejada, de modo que efeitos adversos sejam mantidos dentro de um determinado limite.

A vibração originada pelas máquinas ou outras fontes é transmitida para uma estrutura de suporte, tal como, o piso, causando indesejados níveis de vibração. Se o equipamento que exige isolamento é a fonte da indesejada vibração, a finalidade do isolamento será reduzir a vibração transmitida para a estrutura de suporte. Se, ao contrário, o equipamento que necessita ser isolado for um receptor de vibração indesejada, a finalidade do isolamento será reduzir a vibração transmitida pela estrutura de suporte para o receptor. Um elemento isolador é um suporte resiliente que desacopla um objeto de um estado estável ou vibração forçada. Para reduzir a vibração transmitida, são usados elementos isoladores na forma de molas. As molas são normalmente pneumáticas, em espiras de aço, de borracha (elastômeros) e de outros materiais acolchoados.

A freqüência natural e a absorção de choque são os componentes básicos de um elemento isolador, que determinam a capacidade de transmissão de um sistema designado para proporcionar isolamento da vibração. Outros fatores a serem considerados incluem a fonte e o tipo de perturbação que a vibração provoca e a resposta dinâmica do elemento isolador à perturbação.

Com o entendimento de suas propriedades, o tipo de elemento isolador é escolhido para a carga que ele suporta e conforme as condições dinâmicas nas quais o mesmo deverá operar, pelo que, dentro dessas condições dinâmicas será encontrada a freqüência natural (constante da mola), a absorção de choque, a capacidade de transmissão e o isolamento prático.

Um isolamento produzido em computador é uma tentativa de realidade de modelo ou de uma situação hipotética em um computador, para se estudar e observar como o sistema funciona. A modificação das variáveis permite se chegar a previsões correlacionadas ao comportamento do sistema.

A simulação da lavadora implica em se ter um modelo o mais completo possível dentro do pacote de simulação. Nesse tipo de simulação, os corpos são correlacionados entre si através de articulações e cada corpo apresenta propriedades geométricas e inerciais. Para se alcançar isso é necessário se determinar quais aspectos do modelo são importantes e quais devem ser simulados.

A simulação de corpos múltiplos usando corpos rígidos é uma satisfatória aproximação inicial para uma dinâmica do sistema. Esse tipo de simulação considera que todos os corpos envolvidos no mecanismo não podem ser flexionados e, portanto, são rígidos.

Uma simulação de corpos rígidos tende a ser mais rápida, sendo usada quando se sabe que o mecanismo simulado apresenta uma baixa propriedade de deflexão.

Um pré-processador de múltiplos corpos é um programa através do qual são introduzidas características do mecanismo, em uma linguagem que possibilita a sua leitura e que processa uma solução.

O pré-processador apresenta diversos tipos de entidades. As principais entidades de um mecanismo incluem os corpos (carcaças), as articulações e os movimentos (articulações acionadas). As entidades restantes ajudam a adicionar detalhes ao modelo de mecanismo. Os corpos, dentro de uma simulação de múltiplos corpos, podem ser de dois tipos, rígidos e flexíveis. A diferença entre esses dois tipos de corpos é o comportamento que os mesmos exibem quando uma força é aplicada aos mesmos. O pós-processador é o elemento que permite a verificação dos resultados as simulação e se for comparado com medições experimentais reais, poderá determinar se o modelo virtual descreve fielmente o modelo real.

A análise dinâmica com corpos flexíveis libera dois importantes resultados, a dinâmica do sistema e a condição estrutural dos componentes durante o movimento. Isto é, a condição das forças e deformações dos componentes pode ser prevista, o que não poderia ser visto em uma análise estatística.

A produção de um protótipo é um processo através do qual é feito um modelo funcional de um dispositivo, com o objetivo de testar diversos aspectos do projeto, para ilustrar idéias ou características e para se obter retroalimentação do operador.

A experimentação é um estágio do projeto bastante importante, uma vez que coloca em teste o desempenho do sistema projetado. No caso das lavadoras, são feitas aferições dos eventos dinâmicos. Por essa razão, são usados dispositivos eletrônicos que são capazes de obter uma amostra no período de tempo do evento dinâmico. Assim, ocorre a aferição dos parâmetros de entrada. Após isso, ocorre a aferição dos parâmetros de saída.

A correlação é o processo através do qual as simulações são validadas mediante aferições experimentais. Deve ser destacado que através de fenômenos não-lineares é difícil de se obter uma correlação perfeita, pelo fato de que na ocasião se faz necessário a manipulação de dados para se conseguir um melhor ajuste. As variáveis a serem correlacionadas dependem da possibilidade das mesmas serem medidas e das possibilidades de simulação do software para sua obtenção. Geralmente, as variáveis mais simples de serem correlacionadas incluem as forças e os deslocamentos.

Os processos de otimização para otimizar o projeto da suspensão, como, também, as variáveis a serem otimizadas, podem ser distintos, dependendo do problema a ser solucionado. As principais variáveis que podem ser submetidas a essa otimização nesses tipos de problemas incluem a rigidez, a absorção de choque e a topologia.

Primeira Modalidade

A suspensão de acordo com a primeira modalidade é uma suspensão superior (10) com quatro séries de elos (15), (16), (18). A série de elos que é pendurada nos cantos superiores do gabinete da lavadora (1) é acoplada por meio de um pedestal inferior (20) em quatro pontos inferiores da cuba (4) da lavadora ou ao piso. Entre cada elo, são dispostas articulações (14), (17), (19), (21). Em cada articulação se dispõe uma carcaça (25) para alojar uma mola (22). Cada mola limita a rotação de cada um dos elos e a rotação de cada uma das articulações.

Na suspensão, articulações giratórias e uma cadeia de elos são usadas exclusivamente para proporcionar os seis graus de liberdade. A figura 13 mostra a concepção dos elos e das articulações giratórias.

A parte superior da junta Cardan (13) é acoplada ao canto do gabinete (1) e à parte inferior da orelha da cuba (4). A figura 14A mostra os graus de liberdade da concepção proposta. Essa figura 14A mostra a parte superior da suspensão, especificamente, a junta Cardan (13) que será acoplada ao gabinete. Similarmente, é mostrado cada um dos quatro graus de liberdade da parte superior da suspensão (10). O primeiro grau de liberdade (1°. DOF) é conseguido entre a suspensão e o gabinete. O 1°. DOF se dispõe na direção de rotação de Υ. O segundo grau de liberdade (2°. DOF) é conseguido entre a junta Cardan (13) e o primeiro elo (15) por meio da primeira articulação (14) . A rotação do 2°. DOF se dispõe na direção de rotação de X. O terceiro grau de liberdade (3o. DOF) é conseguido pelo primei ro elo (15) e segundo elo (16) por meio da segunda articulação (17). A rotação do terceiro DOF é similar à rotação do 2°. DOF. O quarto grau de liberdade (4°. DOF) é conseguido pelo segundo elo (16) e terceiro elo (18) por meio da terceira articulação (19). A rotação do quarto DOF é similar à rotação do 2°. DOF e do 3°. DOF. A figura 14B mostra uma parte inferior da suspensão, especificamente a base (20) que será acoplada à cuba. O quinto grau de liberdade (5°. DOF) é conseguido pelo terceiro elo (18) e a base (20), por meio da quarta articulação (21). A rotação do 5o. DOF é similar à rotação do 2°. DOF, 3°. DOF e 4°. DOF. A base (2) compreende duas partes, uma primeira parte que é fixa em relação à cuba e uma segunda parte que gira de acordo com a quarta articulação (21). Desse modo, é conseguido o sexto grau de liberdade (6°. DOF) entre as duas partes da base (20). A rotação do 6o. DOF é similar à da direção do primeiro DOF.

A suspensão funciona como um sistema absorvedor de choque de mola. Conforme mostrado na figura 15, molas de torção (22) são alojadas em cada uma das articulações giratórias (14), (17), (19), (21). As molas (22) funcionam quando a suspensão se move a partir de sua posição montada e as molas atuam para retornar para a posição original. A absorção de choque é realizada dentro da articulação giratória. Essa absorção de choque é conseguida através do atrito no eixo das articulações. A topologia é representada através de um esquema, tal como, mostrado na figura 16.

A figura 17 mostra de modo separado os corpos principais. Cada unidade de suspensão é dividida em cinco partes principais: junta Cardan superior (13), primeiro elo (15), segundo elo (16), terceiro elo (18) e junta Cardan inferior (23). Conforme previamente mencionado, uma mola (22) é disposta em cada uma das articulações (14), (17), (19), (21) da suspensão. Assim, a listagem dos elementos dos corpos compreende: a base, todas as juntas Cardan superiores, todos os elos primários, todos os elos secundários, todos os elos terciários, todas as juntas Cardan inferiores, a unidade da cuba, a unidade do motor e a unidade da cesta. As articulações precisam de pontos de referência para que seja possível a introdução na etapa de simulação. Esses pontos se referem à posição da articulação dos vetores de giro e translação e à orientação. Uma mola e um absorvedor de choque são dispostos em cada uma das articulações giratórias. As molas incluem uma constante de rigidez à torção e um ângulo livre da posição da unidade da suspensão. A combinação de molas de torção e topologia da suspensão faz com que a rigidez total da suspensão seja não-linear. Esse fenômeno é explicado no diagrama da figura 18. Nessa figura, é explicado que o momento (M) da articulação, entre a distância (X) do percurso do elo correspondente, que também corresponde ao comprimento do elo, será equivalente à força do movimento (F). Fazendo-se os cálculos da força resultante que depende da distância (X) dos elos e sabendo-se que o momento (M) é constante, resulta na curva da figura 19.

Para determinar a constante de rigidez para as molas, o valor da constante é variado até se obter o desejado comportamento.

Uma parte critica do projeto da suspensão na primeira modalidade diz respeito às molas e carcaça das molas. Para se concretizar esse projeto, foi imaginado que as molas tenham de trabalhar em ambas as direções. Para o alcance desse objetivo no protótipo, foi usada uma mola de torção do tipo mostrado nas figuras 20A e 20B.

Especificamente, pelo fato de que as extremidades dos elos têm articulações e que as molas de torção (22) são colocadas nas ditas articulações, as projeções (24) das molas de torção fixam entre as mesmas o correspondente elo. Desse modo, quando as molas de torção estão em funcionamento, elas limitam o movimento das articulações e o movimento dos elos. É preferido que o ângulo (a), que é o ângulo entre duas extremidades laterais dos elos, seja entre 60 e 89°, mais pref er ive lment e, que o ângulo se disponha entre 75 e 85°. A carcaça (25) da mola tem a capacidade de fazer a mola de torção (22) funcionar em ambas as direções. Cada um dos elos (15), (16), (18) compreende uma articulação (14), (17), (19), (21), na qual existe uma carcaça (25) para a mola de torção (22) . A figura 21 mostra um detalhe da carcaça (25) para as molas.

A suspensão da primeira modalidade, montada na cuba (4), é mostrada na figura 22.

A figura 23 mostra um gráfico de uma força com braçadeiras, da suspensão conhecida no estado da técnica e da suspensão da primeira modalidade.

É observado que no estado transitório, a suspensão da primeira modalidade apresenta um melhor comportamento do que a suspensão conhecida no estado da técnica. Entretanto, em um estado estável, ocorre um aumento na força.

Segunda Modalidade

A suspensão da segunda modalidade (10) é uma suspensão superior com quatro conjuntos iguais. Os conjuntos são suspensos a partir de uma parte substancialmente central das paredes laterais por meio de uma junta Cardan (13), na frente e atrás do gabinete (1), sendo acoplados por meio de uma articulação em quatro pontos às ditas paredes do gabinete (1) por meio de uma base (20). A junta Cardan (13) e a base (20) são apertadas por meio de fixadores conhecidos no segmento da técnica, como, por exemplo, rebites, parafusos, soldagem por quaisquer meios, elementos de interferência, meios de esmagamento (mancais), etc.

Numa modalidade alternativa, a junta Cardan (13) é apertada sobre o piso.

Na extremidade oposta, a suspensão (15) é acoplada à base da cuba (4) da lavadora por meio de uma articulação. Envolvendo a dita suspensão se dispõe uma mola. A suspensão compreende duas partes, um pistão e um cilindro. As articulações compreendem duas juntas universais (2 DOF em cada uma) e uma articulação cilíndrica (2 DOF).

De modo similar à primeira modalidade, a segunda modalidade é capaz de controlar seis graus de liberdade da lavadora secundária. A segunda modalidade é mostrada na figura 24. Essa modalidade tem a vantagem de usar uma única mola linear (30) em cada conjunto de suspensão, o que proporciona a rigidez dos seis graus de liberdade.

O modo pelo qual a mola (30) proporciona a rigidez para qualquer tipo de movimento é através dos quatro conjuntos da suspensão (10). Qualquer movimento da lavadora secundária, de translação ou de rotação, provoca uma deflexão positiva ou negativa para as molas (30) dos quatro conjuntos. Isso e conseguido em virtude da concepção de que um movimento de rotação é uma conseqüência de dois movimentos de translação, em diferentes partes do corpo. A figura 25 mostra os graus de liberdade na segunda modalidade.

0 primeiro grau de liberdade (1°. DOF) é proporcionado entre a parede correspondente do gabinete (1) e a primeira articulação (33), por meio da primeira porção (34) da articulação (33). 0 1°. DOF apresenta uma direção de rotação (Y). 0 segundo grau de liberdade (2°. DOF) é conseguido entre a primeira articulação (33) e o cilindro (31), por meio da segunda porção (35) da articulação (33). 0 2°. DOF apresenta uma direção de rotação (X) substancialmente perpendicular à direção de rotação (Y). 0 terceiro grau de liberdade (3°. DOF) é conseguido entre o cilindro (31) e o pistão (32) por meio do movimento entre o pistão (32), de acordo com o cilindro (31). De modo oposto às diferenças de rotação de (X) e de (Υ), o 3°. DOF apresenta uma direção linear ao longo do comprimento do cilindro. 0 quarto grau de liberdade (4o. DOF) é também conseguido entre o cilindro (31) e o pistão (32) por meio do movimento de rotação entre o pistão (32), de acordo com o cilindro (31). 0 4°. DOF apresenta uma direção em torno do cilindro. 0 quinto grau de liberdade (5°. DOF) é conseguido entre a segunda articulação (36) e o pistão (32), por meio da segunda porção (38) da articulação (36). 0 5°. DOF apresenta uma direção de rotação similar à direção de rotação do 2°. DOF. 0 sexto grau de liberdade (6o. DOF) é conseguido entre a porção inferior da cuba (4) e a segunda articulação (36), por meio da primeira porção (37) da articulação (36). O 6°. DOF apresenta uma direção de rotação similar à direção de rotação do 1°. DOF.

Ao ter quatro pontos de acoplamento com o corpo da lavadora secundária, os movimentos de rotação da mesma devem ser transformados em movimentos lineares nas unidades de suspensão e, por causa disso, somente são usadas molas lineares.

A segunda modalidade apresenta um controle nos 6 graus de liberdade do sistema através de outros tipos de articulações. A figura 26 mostra um esquema da topologia da suspensão usando articulações universais e de translação.

A equação (7) prova que os 6 graus de liberdade são proporcionados através da equação de Gruebler:

G = 6(10-1)-4(8)-4(4) = 6 (7)

Na segunda modalidade, o projeto do elemento isolador é simplificado e simula a suspensão do estado da té cnica. Esse elemento exclusivamente uma mola linear. A diferença reside no ângulo de inclinação da mola, no que diz respeito à lavadora secundária. Para a suspensão do estado da técnica, a mola suporta o peso da lavadora secundária quase que em paralelo ao corpo da lavadora secundária. Isto é, na suspensão do estado da técnica a mola apresenta um ângulo de 20°. Na segunda modalidade, a mola apresenta um ângulo (β), onde (β) se dispõe entre 35 e 50° a partir da lavadora secundária, mais preferivelmente, entre 42 e 47° a partir da lavadora secundária, o que faz com que no topo do mancai o peso também proporcione uma força para o lado de fora. Essas diferenças são mostradas na figura 27A, que mostra a suspensão do estado da técnica, e figura 27B, que mostra a segunda modalidade.

Por essa razão, a mola na nova concepção apresenta uma maior constante de rigidez. Essa rigidez é repetida através do software de simulação.

No que concerne à absorção de choque, um absorvedor de choque constante, similar ao da suspensão do estado da técnica é considerado. Além disso, a absorção de choque á adicionada às articulações universais (33), (36), para proporcionar um movimento mais suave.

A segunda modalidade modifica os corpos que tomam parte. A figura 28 mostra um diagrama com as peças em vista de corte, identificando os corpos principais.

Cada unidade de suspensão é dividida em duas partes: cilindro (31) e pistão (32). Existe uma mola linear (30) na articulação cilíndrica, entre o cilindro e o pistão. Os componentes participantes incluem o piso, os quatro cilindros, os quatro pistões, a unidade de cuba, a unidade de motor e a unidade de cesta.

Para a segunda modalidade da suspensão, existe um menor número de articulações, mas, com maiores graus de liberdade. Especificamente, as articulações que são presentes em cada suspensão são articulações universais, que garantem dois graus de liberdade entre o piso e o pistão, uma articulação cilíndrica, que garante dois graus de liberdade entre o pistão e o cilindro, uma articulação universal, que garante dois graus de liberdade entre a cuba e o cilindro, uma articulação fixa entre a unidade de motor e a unidade que não garante nenhum grau de liberdade e uma articulação de rotação, entre a unidade de cuba e a unidade de cesta, que garante um grau de liberdade. As articulações precisam de pontos de referência para que possam ser introduzidas na simulação. Esses pontos de referem à posição dos vetores de articulação, de giro e de orientação.

Entre o pistão e o cilindro apenas uma mola linear se faz presente. A mola é uma constante de rigidez linear e apresenta uma extensão livre.

No caso do absorvedor de choque, são usados dois modelos: o absorvedor de choque viscoso e o absorvedor de choque por atrito.

A suspensão do estado da técnica foi comparada com a da segunda modalidade, com relação às forças nas braçadeiras e também com relação aos deslocamentos da lavadora secundária. A figura 29 mostra uma força comparativa entre as suspensões do estado da técnica contra a da segunda modalidade, usando absorção de choque por atrito. Da figura 29 pode ser visto que a segunda modalidade oferece uma melhoria no estado transitório.

Entretanto, a carga inicial aumenta devido ao ângulo da suspensão e, no estado transitório, existe um aumento de força de aproximadamente 10 Ibf, ponto a ponto.

No que concerne aos deslocamentos da cuba, a figura 30 mostra os resultados da comparação entre a suspensão do estado da técnica e aquela da segunda modalidade. A segunda modalidade mostra uma melhoria no estado transitório e um comportamento similar ao longo da extensão do estado estável.

A otimização da segunda modalidade é orientada para a posição e ângulo na qual a suspensão é encontrada.

Foi observado que um maior ângulo entre a lavadora secundária e a suspensão melhora o estado transitório, mas, prejudica o estado estável. Do mesmo modo, foi observado que a altura na qual a suspensão é acoplada à lavadora secundária pode beneficiar ou prejudicar o comportamento. Devido a isso, a otimização foi feita com relação a diversas variáveis. A figura 31 mostra um esquema das variáveis a serem otimizadas.

As variáveis de entrada serão as extensões 11 e 12, mostradas na figura 31. Para ser possível fixar de uma maneira mais efetiva os limites das variáveis, as seguintes faixas de variação são providas na Tabela 1:

<table>table see original document page 54</column></row><table>

Fazendo todas as possíveis interações com os níveis declarados para cada variável, é proporcionado um resultado total de 50 corridas. A seguir, na Tabela 2, é mostrada uma fração dos resultados. <table>table see original document page 55</column></row><table> Nesses resultados, não existe um caso claramente melhor do que outro. Existem muitos casos similares. Por essa razão, foi feito um pós-processamento dos dados e colocado em gráfico como uma superfície de resposta. A figura 32 mostra a superfície de resposta para o deslocamento. Os eixos (X) e (Y) representam as duas variáveis de entrada e (Z) representa o deslocamento. O gráfico da superfície mostra que os valores de l1 entre 9 e 5 e os valores de l2 entre 4 e 6, ocorre uma depressão na superfície e, como tal, uma diminuição do deslocamento.

Fazendo o mesmo procedimento para resposta da força, como é o caso da figura 32, que mostra a resposta de superfície para esse parâmetro. Nesse caso, o eixo (Z) representa a força. É observado que o mínimo é encontrado dentro de uma faixa similar a do deslocamento. Através desse procedimento, é possível se reduzir a faixa das variáveis de entrada. Assim, para otimizar os parâmetros para as variáveis que permanecem, se apresentam os seguintes dados na Tabela 3.

<table>table see original document page 56</column></row><table>

Com o objetivo de observar se um valor de deslocamento otimizado libera um valor de força aceitável, somente o valor de deslocamento foi restringido para um deslocamento de ponto a ponto na cuba, menor ou igual a 1,96 (polegadas).

Os resultados de minimização de deslocamento para a cuba são mostrados na seguinte Tabela 4. A primeira repetição não atende às restrições. A segunda repetição atende às restrições.

<table>table see original document page 57</column></row><table>

Uma vez sejam obtidos os valores de todas as variáveis, é possível se verificar se os deslocamentos e a força foram melhorados, quando comparado com uma linha de referência. A figura 34 mostra um gráfico com deslocamentos, comparando a linha de referência e o novo conceito otimizado. Uma notável melhoria pode ser observada no estado transitório e um melhor controle no estado estável.

Por outro lado, o gráfico da figura 35 mostra a força comparativa na haste da suspensão. Pode ser observado que existe uma melhoria na força para o estado transitório e um ligeiro aumento no estado estável. Entretanto, o aumento de força no estado estável se deve ao fato da carga inicial ser ligeiramente maior na repetição da segunda modalidade. A força é mantida igual, ponto a ponto, para a suspensão divulgada no estado da técnica. Finalmente, a figura 36 mostra uma comparação entre a configuração inicial da segunda modalidade e a segunda modalidade, onde a configuração inicial é apresentada na cuba, numa porção substancialmente inferior com relação à cuba, e onde na configuração otimizada é apresentada na cuba em uma porção substancialmente superior com relação à cuba.

A segunda modalidade pode ser ainda intensificada e mais otimizações poderão ser feitas em diferentes variáveis. Por exemplo, pode ser feita uma otimização com relação à absorção de choque ou rigidez.

O modelo feito para a presente aplicação será usado pela Companhia interessada, verificando-se os modelos de projetos no segmento técnico de lavadoras. O modelo mostrou sua praticidade e utilidade na previsão do comportamento da lavadora e de suas peças sob condições de teste. Foi também considerado uma posterior etapa para verificação dos modelos e mudanças que são feitas nas plataformas de fabricação existentes.

Conquanto que a descrição anterior contenha diversos fatos específicos, esses fatos não devem ser considerados como limitações dentro do alcance da invenção, mas, simplesmente, como exemplos das modalidades descritas.

Os especialistas na área técnica de suspensões deverão ser capazes de visualizar diversas outras variações e diferentes possíveis alcances, que devem permanecer dentro do escopo da invenção.

Claims (19)

1. Suspensão com elos, acoplada a um sistema vibratório, dita suspensão caracterizada por compreender: - pelo menos quatro elos suportando o dito sistema vibratório por meio de uma junta Cardan e uma base; - uma primeira articulação entre a junta Cardan e um primeiro elo; - uma articulação entre cada um dos elos; e - uma última articulação entre a base e o último elo; na qual cada articulação aloja uma mola.

2. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a junta Cardan é apertada em uma parte superior do gabinete.

3. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a junta Cardan é apertada no piso ou em uma parte inferior do gabinete.

4. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma articulação da junta Cardan gira em paralelo a uma superfície superior da junta Cardan.

5. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a base é apertada em um elo e a uma orelha do dito sistema vibratório.

6. Suspensão, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que uma articulação da dita base gira em um plano paralelo ao plano da dita orelha.

7. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada uma das ditas articulações entre cada um dos elos gira em um plano perpendicular a uma superfície superior da junta Cardan.

8. Suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a mola é um disco de torção ou uma mola helicoidal.

9. Suspensão, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a mola é um disco de torção com duas projeções ou entalhes, em que cada projeção ou entalhe é acoplada a uma extremidade de cada elo, em que as projeções ou entalhes apresentam um ângulo entre as mesmas variando entre 60 e 89°, mais pref erivelmente, ente 75 e 85°.

10. Suspensão, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pel o fato de que a mola é uma mola de torção com pelo menos dois meios de fixação, em que cada meio de fixação é acoplado a uma extremidade de cada elo, em que os ditos pelo menos dois meios de fixação apresentam uma inclinação entre os mesmos variando entre 60 e 89°, mais preferivelmente, entre 75 e 85°.

11. Suspensão de cilindro e pistão, acoplada a um sistema vibratório, dita suspensão caracterizada por compreender: - um cilindro com uma primeira e uma segunda extremidade; - um pistão alojado na primeira extremidade do cilindro, o pistão com uma primeira e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade do pistão é alojada dentro do cilindro; - uma primeira articulação apertada na segunda extremidade do cilindro e a uma junta Cardan; - uma segunda articulação apertada à segunda extremidade do pistão e a uma base; e - uma mola com uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, em que a primeira extremidade é fixada ao cilindro e a segunda extremidade é fixada ao pistão; na qual a suspensão de cilindro varia de inclinação, de um ângulo entre 35 e 50°, a partir do eixo de simetria do sistema vibratório.

12. Suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a suspensão de cilindro varia de inclinação, de um ângulo entre 42 e 47°, a partir do eixo de simetria do sistema vibratório.

13. Suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a suspensão é acoplada por meio da base ao sistema vibratório, numa parte substancialmente mais baixa do mesmo.

14. Suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a suspensão é acoplada por meio da base ao sistema vibratório, numa parte substancialmente mais alta do mesmo.

15. Suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a junta Cardan é fixada à parte substancialmente mais alta ou lateral de um gabinete.

16. Suspensão, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a junta Cardan é fixada ao piso.

17. Lavadora, caracterizada pelo fato de compreender a suspensão de acordo com a reivindicação 1.

18. Lavadora, caracterizada pelo fato de compreender a suspensão de acordo com a reivindicação 10.

19. Lavadora, caracterizada pelo fato de compreender a suspensão de acordo com a reivindicação 11.