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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 13545 Segunda edição 18.03.2009 Válida a partir de 18.04.2009 Versão corrigida 07.05.2009

Movimentação de cargas — Manilhas Lifting purposes – Shackles

1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

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Palavras-chave: Movimentação de cargas. Manilhas. Descriptors: Shackle. Lifting. ICS 53.020.30

ISBN 978-85-07-01433-1

Número de referência ABNT NBR 13545:2009 18 páginas © ABNT 2009

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9


© ABNT 2009 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 [email protected] www.abnt.org.br

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ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Sumário

Página

Prefácio.......................................................................................................................................................................iv


1

Escopo............................................................................................................................................................1

2

Referências normativas ................................................................................. ................................................................................................................................1 ...............................................1

3

Termos e definições ............................................................................................... ......................................................................................................................................1 .......................................1

4 4.1 4.2 4.3 4.4

Formato e dimensões............................................ dimensões...................................................................................................................... ........................................................................................ ..............2 2 Manilhas retas retas............................................................................................ ................................................................................................................................................2 ....................................................2 Manilhas curvas.............................................................................................................................................5 Diâmetro do furo.............................................................................................................................. furo............................................................................................................................................ ..............8 8 Tipos de pinos das manilhas ............................................................................................. .......................................................................................................................9 ..........................9

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Propriedades mecânicas .............................................................................................. ............................................................................................................................10 ..............................10 Geral..............................................................................................................................................................10 Ensaio de resistência à deformação ......................................................................................... .........................................................................................................11 ................11 Resistência à ruptura ................................................................................ ..................................................................................................................................11 ..................................................11 Resistência à fadiga – graus 6, 8, R4 e 10..................................................................................... 10................................................................................................. ............11 11

6 6.1 6.2 6.2.1

Materiais ................................................................................. .......................................................................................................................................................12 ......................................................................12 Geral..............................................................................................................................................................12 Requisitos específicos para grau 6, 8, 8S, R4 e 10 ..................................................................................12 Ensaio de impacto (Charpy) ............................................................................................. .......................................................................................................................13 ..........................13

7 7.1 7.2

Tratamento térmico ................................................................................... .....................................................................................................................................14 ..................................................14 Grau 4......................................................................................... 4............................................................................................................................................................14 ...................................................................14 Graus 6, 8, 8S, R4 e 10 .................................................................................................... ................................................................................................................................14 ............................14

8 8.1 8.2

Dureza...........................................................................................................................................................14 Requisitos quanto à dureza................................................................................................. dureza........................................................................................................................14 .......................14 Ensaios de dureza ................................................................................... .......................................................................................................................................14 ....................................................14

9

Fabricação....................................................................................................................................................15

10

Roscas .......................................................................................... ..........................................................................................................................................................15 ................................................................15

11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.5.1 11.5.2

Ensaios de tipo .............................................................................................. ............................................................................................................................................15 ..............................................15 Geral..............................................................................................................................................................15 Ensaio de deformação ....................................................................................... ................................................................................................................................15 .........................................15 Ensaio de resistência estática ...................................................................................... ...................................................................................................................16 .............................16 Ensaios de fadiga (graus 6, 8, R4 e 10): CMT  100 t...............................................................................16 Critérios de aceitação para ensaios de tipo ................................................................................ ............................................................................................. .............16 16 Ensaio de deformação ...................................................................................... ................................................................................................................................16 ..........................................16 Ensaio de resistência estática e ensaio de fadiga ....................................................................... ................................................................................... ............16 16

12

Ensaio de carga de prova .................................................................................................... ...........................................................................................................................17 .......................17

13

Certificado do fabricante ........................................................................................... ............................................................................................................................17 .................................17

14 14.1 14.2

Marcação ................................................................................................ ......................................................................................................................................................18 ......................................................18 Corpo da manilha ........................................................................................ ........................................................................................................................................18 ................................................18 Pinos de manilhas – (Grau 6, 8, 8S, R4 e 10) .............................................................................. ............................................................................................ ..............18 18

15

Designação...................................................................................................................................................18



iii

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratório e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR 13545 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Materiais, Equipamentos e Estruturas Offshore para Indústria do Petróleo e Gás Natural (ABNT/CB-50), pela Comissão de Estudo de Correntes, Lingas de Correntes e Acessórios (CE-50:002.03). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 01, de 14.01.2009 a 16.03.2009, com o número de Projeto ABNT NBR 13545 Esta Norma é baseada na ISO 2415:2004 e EN 13889:2003. Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 13545:1999), a qual foi tecnicamente revisada. Esta versão corrigida da ABNT NBR 13545:2009 incorpora a Errata 1 de 07.05.2009.


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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Movimentação de cargas — Manilhas 1

Escopo

Esta Norma especifica as características gerais, o desempenho e as dimensões críticas necessárias para a intercambiabilidade e compatibilidade com outros componentes de manilhas forjadas retas e curvas, em uma faixa de tamanhos com limites de cargas de trabalho entre 0,32 t e 320 t, nos graus 4, 6, 8, 8S, R4 e 10.

2

Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR ISO 261, Rosca métrica ISO de uso geral – Plano geral ABNT NBR NM ISO 4948-1, Aços – Classificação dos aços não ligados e ligados – Parte 1: Classificação dos aços em não ligados e ligados com base na sua composição química ABNT NBR NM ISO 6508-1, Materiais metálicos – Ensaio de dureza Rockwell – Parte 1: Método de ensaio (escalas A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T ISO 148-1, Metallic materials – materials – Charpy Charpy pendulum impact test – test – Part Part 1: Test method ISO 263, ISO inch screw threads – – General plan and selection for screws, bolts and nuts – nuts – Diameter range 0.06 to 6 in 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

ISO 643, Steels- Micrographic determination of the ferritic or austenitic grain size ISO 6506-1, Metallic materials – materials – Brinell Brinell hardness test – test – Part Part 1: Test method

3

Termos e definições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se as seguintes definições: 3.1 manilha acessório para movimentação ou fixação de carga, formado por duas partes facilmente desmontáveis, consistindo em corpo e pino 3.2 corpo uma das duas partes da manilha, consistindo em uma barra de seção adequada conformada ou forjada em um formato apropriado e extremidades em forma de olhais coaxiais 3.3 arco parte curva do corpo da manilha, oposta ao pino



1

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

3.4 olhais extremidades do corpo da manilha com orifícios coaxiais para introdução do pino 3.5 pino barra reta de seção circular que passa através dos olhais, disposta de modo seguro quando em posição, podendo ser facilmente desmontada (ver Figuras 1, 2 e 3) 3.6 manilha reta manilha cujo arco forma um semicírculo de raio interno igual à metade da abertura entre olhais (ver Figura 1) 3.7 manilha curva manilha cujo arco forma um semicírculo de raio maior do que a metade da largura entre olhais (ver Figura 2) 3.8 resistência à ruptura (F u) força máxima alcançada no ensaio estático de tração de uma manilha, a partir da qual a manilha não mais retém a carga 3.9 resistência à ruptura mínima (MBS) força mínima que a manilha deve suportar sem que haja rompimento. A manilha deve ser capaz de sustentar a carga sob a ação dessa força 3.10 carga de prova (F e) força aplicada, como ensaio, em uma manilha acabada, conforme especificado na Seção 12


3.11 carga máxima de trabalho (CMT) massa máxima que uma manilha está projetada para sustentar em serviços gerais 3.12 carga de trabalho (CT) massa máxima que uma manilha pode sustentar em uma aplicação específica

4 4.1

Formato e dimensões Manilhas retas

As dimensões das manilhas retas devem estar em conformidade com a Figura 1 e Tabela 1. As tolerâncias de fabricação das manilhas devem ser as seguintes: 1, 5



a)

diâmetro do corpo d : até 13 mm ( d 1 mm), de 14,5 até 33 mm (d ± 2,5 mm), acima de 33 mm (d ± 3 mm). Diâmetros do corpo entre 14,5 mm até 38 mm podem ser ovalizados em até + 10 %, e acima disso em até + 25 %;

b)

diâmetro do pino D: até 14,5 mm ( D D ± 1 mm), acima de 14,5 mm ( D D ± 2 mm) ou ( D D ± 2,5 %), o que for maior;



2 Impresso por: PETROBRAS


ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

c)

abertura entre olhais W : até 22 mm (W ± 2,5 mm), de 24 até 47 mm (W ± 3 mm), acima de 47 mm (W ± ± 4 mm) ou (W ± ± 2,5 %), o que for maior.

Legenda 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

1

arco

2

corpo

3

pino roscado com olhal e colar – Tipo W (exemplo)

4

olhal

5

pino com cabeça e porca sextavadas e contrapino – Tipo X

NOTA Este diagrama destina-se apenas a mostrar onde as dimensões são tomadas. Não se propõe a indicar qualquer parte ou detalhe de projeto da manilha.

Figura 1 — Dimensões das manilhas retas



3

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Tabela 1 — Manilha reta Carga máxima de trabalho CMT Grau 4

Grau 6

Grau 8

t


d

corpo

e W S abertura Comprimento Diâmetro externo D entre olhais interno pino do olhal min

min

min

max

mm

mm

mm

mm

mm

mm

0,25

0,4

0,5

6

6,5

10

16

13

14

0,32

0,5

0,63

6,5

7,5

11

18

14

16

0,4

0,63

0,8

7,5

8

12

20

16

18

-

0,75

-

8

9

13

22

18

20

0,5

0,8

1

8,5

9,5

14

22

18

20

0,63

1

1,25

9

10,5

15

25

20

23

-

-

1,5

10

11,5

17

28

22

25

-

1,5

-

11,5

13

19

31

25

28

1

1,6

2

11,5

13

19

31

25

29

1,25

2

2,5

13

15

22

36

29

33

1,6

2,5

3,2

14,5

16,5

24

40

32

36

2

3,2

4

16,5

18,5

27

45

36

41

-

-

4,8

18

20,5

30

49

40

45

2,5

4

5

18

20,5

30

50

40

45

-

4,75

-

20

22,5

33

55

44

50

3,2

5

6,3

21

23,5

34

56

45

51

4

6,3

8

23

26

38

63

51

57

-

-

8,5

24 24

27

40

65

53

60

5

8

10

26

29

43

70

57

64

-

8,5

-

27

30,5

45

73

59

67

-

9,5

-

29

32

47

77

63

71

6,3

10

12,5

29

32,5

48

79

64

72

-

-

13,5

31

34

50

82

67

75

8

12,5

16

33

36,5

54

89

72

81

-

13,5

17

34

38,5

56

92

75

84

10

16

20

37

41

61

99

80

90

-

17

-

38

43

63

103

84

94

12,5

20

25

40

45

66

108

88

99

16

25

32

46

52

77

125

101 101

114



ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Tabela 1 (continuação) 1 (continuação)

Carga máxima de trabalho CMT Grau 4

Grau 6

d

corpo

S Comprimento interno

min

min

min

max

Grau 8

t

Diâmetro externo do olhal

mm

mm

mm

mm

mm

mm

20

32

40

52

59

87

142

115

129

-

35

-

55

62

91

149

120

136

25

40

50

58

65

96

157

127

143

-

50

63

66

74

109

178

144

162

-

55

-

69

77

114

186

151

170

-

63

80

74

83

122

200

162

183

-

80

100

83

93

137

224

181

205

-

85

-

86

96

141

232

187

211

d

1,12d

1,65d

2,7d

1,95 D

2,2 D

NOTA

4.2

D pino

e

W abertura entre olhais

Os valores destacados em itálico itálico estão fora da Série R10 da ISO 3.

Manilhas curvas

As dimensões das manilhas retas devem estar em conformidade com a Figura 2 e Tabela 2. As tolerâncias de fabricação das manilhas devem ser as seguintes: 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

1, 5



a)

diâmetro do corpo d : até 13 mm ( d 1 mm), de 14,5 até 33 mm (d ± ± 2,5 mm), acima de 33 mm (d ± ± 3 mm). Diâmetros do corpo entre 14,5 mm até 38 mm podem ser ovalizados em até + 10 %, e acima disso em até + 25 %;

b)

diâmetro do pino D: até 14,5 mm ( D D ± 1 mm), acima de 14,5 mm ( D D ± 2 mm) ou ( D D ± 2,5 %), o que for maior;

c)

abertura entre olhais W : até 22 mm (W ± 2,5 mm), (W ± ± 4 mm) ou (W ± ± 2,5 %), o que for maior.





de 24 até 47 mm (W ± 3 mm), acima de 47 mm

5

ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Legenda


1

arco

2

corpo

3

pino roscado com olhal e colar – Tipo W (exemplo)

4

olhal

5

pino com cabeça e porca sextavadas e contrapino – Tipo X

NOTA Este diagrama destina-se apenas a mostrar onde as dimensões são tomadas. Não se propõe a indicar qualquer parte ou detalhe de projeto da manilha.

Figura 2 — Dimensões das manilhas curvas



ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Tabela 2 — Manilha curva Carga máxima de trabalho CMT

Grau 4 Grau 6 Grau 8

corpo

D pino

Grau 8S, R4, 10

t


d

2r e W S abertura Comprimento Diâmetro externo Diâmetro interno do entre olhais interno do olhal arco min

min

min

max

min

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

0,25

0,4

0,5

-

6

6,5

10

20

13

14

15

0,32

0,5

0,63

-

6,5

7,5

11

22

14

16

17

0,4

0,63

0,8

-

7,5

8

12

25

16

18

18

-

0,75

-

-

8

9

13

28

18

20

20

0,5

0,8

1

-

8,5

9,5

14

28

18

20

21

0,63

1

1,25

-

9

10,5

15

31

20

23

23

-

-

1,5

-

10

11,5

17

35

22

25

26

-

1,5

-

-

11,5

13

19

39

25

28

29

1

1,6

2

-

11,5

13

19

39

25

29

29

1,25

2

2,5

-

13

15

22

45

29

33

33

1,6

2,5

3,2

-

14,5

16,5

24

50

32

36

37

2

3,2

4

-

16,5

18,5

27

56

36

41

41

-

-

4,75

-

18

20,5

30

62

40

45

45

2,5

4

5

-

18

20,5

30

62

40

45

46

-

4,75

-

-

20

22,5

33

69

44

50

51

3,2

5

6,3

-

21

23,5

34

71

45

51

52

4

6,3

8

-

23

26

38

79

51

57

58

-

-

8,5

-

24

27

40

82

53

60

61

5

8

10

-

26

29

43

88

57

64

65

-

8,5

-

-

27

30,5

45

92

59

67

68

-

9,5

-

-

29

32

47

98

63

71

72

6,3

10

12,5

-

29

32,5

48

99

64

72

73

-

-

13,5

-

31

34

50

104

67

75

76

8

12,5

16

-

33

36,5

54

112

72

81

82

-

13,5

17

-

34

38,5

56

116

75

84

86

10

16

20

-

37

41

61

125

80

90

92



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ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Tabela 2 (continuação)

Carga Carg a máxima de trabalh trabalho o CMT

Grau 4 Grau 6 Grau 8

corpo

D pino

Grau 8S, R4, 10

t


d

2r e W S abertura Comprimento Diâmetro externo Diâmetro interno do entre olhais interno do olhal arco min

min

min

max

min

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

-

17

-

-

38

43

63

130

84

94

96

12,5

20

25

32

40

45

66

137

88

99

100

-

-

30

-

45

51

75

155

99

112

114

16

25

32

40

46

52

77

158

101

114

116

20

32

40

50

52

59

87

178

115

129

131

-

35

-

-

55

62

91

187

120

136

138

25

40

50

63

58

65

96

197

127

143

145

-

-

55

-

62

69

102

209

134

152

154

-

50

63

80

66

74

109

224

144

162

165

-

55

-

-

69

77

114

235

151

170

172

-

63

80

100

74

83

122

252

162

183

186

-

-

85

-

77

86

126

260

167

189

191

-

80

100

125

83

93

137

282

181

205

208

-

85

-

-

86

96

141

292

187

211

214

-

-

120

-

91

102

150

309

199

224

227

-

-

125

160

93

104

153

316

203

229

232

-

-

150

-

102

114

168

346

222

250

254

-

-

160

200

105

118

173

357

229

259

262

-

-

175

-

110

123

181

373

240

271

274

-

-

-

250

117

131

194

399

256

289

293

-

-

-

320

131

147

217

446

287

323

328

d

1,12d

1,65d

3,4d

1,95 D

2,2 D

2,5d

NOTA

4.3

Os valores destacados em itálico itálico estão fora da Série R10 da ISO 3.

Diâmetro do furo

O diâmetro do furo ou furos não roscado(s) no corpo da manilha não deve ultrapassar os seguintes valores: a)

diâmetro do furo para pinos de até 20 mm de diâmetro inclusive: D D + 1 mm;

b)

diâmetro do furo para pinos entre 20 mm e 45 mm inclusive: D D + 1,5 mm;

c)

diâmetro do furo para pinos maiores que 45 mm: 1,05 x D.

Onde D é o diâmetro real do pino.



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4.4 Tipos de pinos das manilhas Os pinos roscados das manilhas mostrados na Figura 3 apenas ilustram exemplos típicos de pinos, sendo aceitas outras formas adequadas. Os pinos ilustrados são dos seguintes tipos: 

tipo W: pino roscado com olhal e colar;



tipo X: pino com cabeça e porca sextavadas e contrapino.

Outros tipos de pinos são designados como tipo Z para para os efeitos do sistema de designação (ver Seção 15)

a) tipo W: pino roscado com olhal e colar 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

b) tipo X: pino com cabeça e porca sextavadas e contrapino

Figura 3 — Exemplos típicos de pinos de manilhas



9

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5

Propriedades mecânicas

5.1 Geral As propriedades mecânicas das manilhas quanto às cargas de prova e de ruptura devem ser conforme especificado na Tabela 3. Tabela 3 — Propriedades mecânicas Resistência à ruptura mínima

Carga de máxima de trabalho CMT

Carga de prova

t

kN

kN

0,32

6,4

16

0,4

8

20

0,5

10

25

0,63

12,5

31,5

0,75

15

37,5

0,8

16

40

1

20

50

1,25

25

62,5

1,5

30

75

1,6

32

80

2

40

100

2,5

50

125

3,2

64

160

4

80

200

4,75

95

237,5

5

100

250

6,3

126

315

8

160

400

8,5

170

425

9,5

190

475

10

200

500

12,5

250

625

13,5

270

675

16

320

800

17

340

850

20

400

1 000

25

500

1 250

30

600

1 500



F e

MBS


ABNT NBR 13545:200 13545:2009 9

Tabela 3 (continuação)


Resistência à ruptura mínima

Carga de máxima de trabalho CMT

Carga de prova

t

kN

kN

32

640

1 600

35

700

1 750

40

800

2 000

50

1 000

2 500

55

1 100

2 750

63

1 260

3 150

80

1 600

4 000

85

1 700

4 250

100

2 000

5 000

120

2 400

6 000

125

2 500

6 250

150

3 000

7 500

160

3 200

8 000

175

3 500

8 750

200

4 000

10 000

250

5 000

12 500

320

6 400

16 000

F e

MBS

5.2 Ensaio de resistência à deformação Três amostras devem ser ensaiadas e cada uma deve ser capaz de sustentar a carga de prova de fabricação de 2,0 CMT, sem deformação permanente, ou seja, nenhuma dimensão deve se alterar em mais de 1 % da dimensão inicial após a carga de prova ter sido aplicada. Após a remoção da carga de prova, o pino, quando liberado, deve girar livremente.

5.3 Resistência à ruptura Cada manilha quando ensaiada conforme 11.3, deve apresentar resistência à ruptura pelo menos igual àquela especificada na Tabela 3. Ao final do ensaio, cada manilha deve mostrar evidência de deformação.

5.4 Resistência à fadiga – graus 6, 8, R4 e 10 Cada manilha com carga máxima de trabalho até e inclusive 100 t, quando ensaiada conforme 11.4, após o ensaio de pelo menos 20 000 ciclos, deve ser capaz de reter a carga.



11

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6

Materiais

6.1 Geral O aço deve ser produzido por forno elétrico ou de injeção de oxigênio. No estado acabado, como fornecido pelo fabricante da manilha, o aço deve atender aos requisitos da Tabela 4. Recomenda-se que o fabricante forneça uma análise do banho do aço, caso esta seja exigida pelo comprador. O aço deve ser totalmente acalmado, adequado para forjamento e capaz de ser tratado termicamente para obter as propriedades mecânicas requeridas por esta Norma. O aço deve ter granulação fina, com um tamanho de grão austenítico em conformidade com a Tabela 4, ou mais fino, quando ensaiado conforme ISO 643. Isto pode ser conseguido, por exemplo, assegurando-se que o aço contenha uma quantidade suficiente de alumínio ou um elemento equivalente, de maneira a permitir a fabricação de manilhas estabilizadas quanto ao envelhecimento induzido por deformação durante o serviço; um valor mínimo de 0,025 % (m/m) de alumínio total é dado para fins de orientação. Dentro das limitações especificadas acima, o fabricante da manilha é responsável pela seleção do aço, de modo que a manilha acabada, devidamente tratada termicamente, atenda aos requisitos relativos às propriedades mecânicas definidas nesta Norma para este grau de manilha.

Tabela 4 — Propriedades de material

Grau 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

Tensão média na carga de ruptura mínima especificada

Ensaio de impacto Charpy o com entalhe em V, a –20 C

Fósforo e enxofre % máx

Tamanho de grão Análise da corrida

Análise comprobatória

MPa

J

4

400

-

5

0,035

0,04

6

630

27

5

0,025

0,03

8

800

27

5

0,025

0,03

8S

825

27

5

0,02

0,025

R4

860

50

6

0,02

0,025

10

1 000

58

6

0,02

0,025

NOTA

Nenhum valor de ensaio individual deve ser menor do que 2/3 da energia média.

6.2 Requisitos específicos para grau 6, 8, 8S, R4 e 10 O aço deve ser totalmente acalmado, adequado para forjamento e conter elementos de liga em quantidade suficiente para garantir as propriedades mecânicas da manilha após tratamento térmico adequado. O aço para manilhas de grau 6 deve conter pelo menos um dos elementos, nas proporções de liga especificadas na Tabela 5. O aço para manilhas de grau 8, 8S, R4 e 10 deve conter pelo menos dois dos elementos, nas proporções de liga especificadas na Tabela 5.



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Tabela 5 — Elementos de liga

Elemento

6.2.1

Teor mínimo (% em massa) determinado por análise da corrida

Níquel

0,40

Cromo

0,40

Molibdênio

0,15

Ensaio de impacto (Charpy)

O ensaio de impacto (Charpy) deve ser realizado em conformidade com a ISO 148-1, onde 13 mm é o menor diâmetro possível do corpo da manilha para ser extraído o corpo de prova para realização do ensaio. Se os valores médios e individuais das três amostras passarem no ensaio de Charpy, a manilha do tamanho submetido ao ensaio de tipo deve estar conforme esta Norma. Se uma amostra ficar abaixo do valor individual ou se as três amostras ficarem abaixo do valor médio, duas outras amostras devem ser retiradas, e ambas devem atingir o valor individual e a nova média de cinco amostras deve atingir o valor médio, para que a manilha do tamanho submetido ao ensaio de tipo seja considerada conforme esta Norma. Se duas ou três amostras ficarem abaixo do valor mínimo de ensaio individual, a manilha do tamanho submetido ao ensaio de tipo deve ser considerada não conforme a esta Norma.


Figura 4 — Retirada dos corpos-de-prova de manilhas



13

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7

Tratamento térmico

7.1 Grau 4 Após o forjamento, a manilha deve ser normalizada ou temperada e r evenida. 7.2 Graus 6, 8, 8S, R4 e 10 Após o forjamento, as manilhas devem ser temperadas a uma temperatura acima de AC3 e revenidas antes de serem sujeitas à carga de prova de fabricação. A temperatura de revenimento deve ser de pelo menos 400 °C. As condições do revenimento devem ser pelo menos tão efetivas quanto uma temperatura de 400 °C mantida por um período de 1 h. Um método de verificação é que após os componentes serem reaquecidos e mantidos por 1 h a 400 °C e resfriados até a temperatura ambiente, eles devem estar, na condição acabada, conforme as cargas de prova e de ruptura mínima da Tabela 3. Não é permitido endurecimento superficial para as partes da manilha que suportam carga.

8

Dureza

8.1 Requisitos quanto à dureza Os valores de dureza do corpo das manilhas não devem ultrapassar os valores especificados na Tabela 6. Tabela 6 — Valores de dureza


Grau

Dureza Brinell HBS

Dureza Rockwell HRC

4

217

17

6

300

32

8

380

41

8S

380

41

R4

380

41

10

420

45

8.2 Ensaios de dureza Para se determinar a dureza Brinell, os ensaios devem ser feitos conforme a ISO 6506-1, utilizando-se, onde possível, uma esfera de aço de 10 mm e uma carga de 29,42 kN (HBS 10/3 000). Para se determinar a dureza Rockwell C, os ensaios devem ser executados conforme ABNT NBR NM ISO 6508-1. Outros métodos para a determinação de dureza podem ser usados, contanto que os valores obtidos, quando convertidos para os valores correspondentes Brinell ou Rockwell C, estejam de acordo com a Tabela 6. A superfície onde será feita a impressão deve ser obtida por limagem, esmerilhamento ou usinagem, em uma posição adequada, no corpo (conforme indicado nas Figuras 1 e 2). Recomenda-se cuidados especiais para garantir que a superfície ensaiada seja representativa do material e que sua dureza não seja afetada por descarbonetação, carbonetação ou pelo método usado para preparo da superfície de ensaio.



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9

Fabricação

O corpo deve ser forjado em uma única peça sem solda. Os furos nos corpos das manilhas devem ser alinhados de forma axial entre si e de forma central com relação ao diâmetro externo dos olhais. O pino deve ser forjado ou usinado. A parte roscada do pino deve ser concêntrica com o restante do mesmo. O colar ou a cabeça do pino deve se ajustar bem contra o corpo da manilha. Quando um pino roscado está totalmente apertado, o comprimento da rosca que fica visível na abertura entre olhais não deve ser maior que um filete (Exemplo: no caso de pino do tipo W). O comprimento da parte lisa do pino deve ser tal que, quando a porca for roscada no pino, ela se prenda no pino e não no corpo da manilha (Exemplo: no caso do pino do tipo X). Em todos os casos, quando um pino é ajustado corretamente no corpo da manilha, a abertura, W , não deve ser significativamente reduzida. O corpo e o pino da manilha acabada devem estar isentos de defeitos superficiais nocivos, incluindo trincas.

10 Roscas As roscas devem ser conforme a ISO 261, classe 7H/8g, ou ISO 263, classe 1A /1B. Formas alternativas de roscas podem ser usadas, contanto que a resistência da manilha não seja prejudicada. NOTA

Para os pinos zincados ou pintados é permitido que as roscas sejam usinadas antes da zincagem ou da pintura.

11 Ensaios de tipo 11.1 Geral 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

Os ensaios de tipo demonstram que as manilhas, certificadas pelo fabricante como atendendo aos requisitos desta Norma, possuem as propriedades mecânicas especificadas nesta Norma. O objetivo desses ensaios é comprovar o projeto, material, tratamento térmico e método de fabricação de cada tamanho de manilha acabada, incluindo o revestimento de proteção, caso aplicado. Qualquer mudança no projeto, especificação de material, tratamento térmico, método de fabricação, bem como no revestimento de proteção, caso aplicado, ou em qualquer dimensão fora das tolerâncias normais de fabricação que possa levar a uma modificação das propriedades mecânicas especificadas na Seção 5, os ensaios de tipo especificados em 11.2 a 11.4 devem ser executados na manilha modificada. Todas as manilhas a serem submetidas aos ensaios de tipo devem estar conforme os outros requisitos estabelecidos nesta Norma. Os ensaios especificados em 11.2 a 11.4 devem ser efetuados em cada tamanho de manilha de cada projeto, material, tratamento térmico e método de fabricação, bem como revestimento de proteção, caso aplicado. Nos ensaios especificados em 11.2 a 11.4, a força deve ser aplicada de forma axial sem impacto com o arco do corpo, utilizando-se um acessório de máquina de ensaio com um diâmetro igual ou inferior ao diâmetro efetivo do pino da manilha, e no centro do pino, utilizando-se um acessório de máquina de ensaio com uma largura igual ou inferior ao diâmetro efetivo do pino.

11.2 Ensaio de deformação Três amostras devem ser ensaiadas e cada uma deve ser capaz de suportar a carga de prova especificada para a manilha na Tabela 3. Após a carga de ensaio ser retirada, retirad a, o pino não n ão deve apresentar deformação e, após apó s o afrouxamento, deve girar livremente. A dimensão real medida entre as marcas de punção nos olhais da manilha não deve alterar mais do



15

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que 1 % e a dimensão medida entre as marcas de punção nos olhais e a marca de punção no centro do arco não deve aumentar mais do que 0,5 % ou 0,5 mm, o que for maior (ver Figura 5). NOTA

Ver também Seção 12 sobre ensaios de carga de prova de manilhas, onde necessário.

Figura 5 — marcas de punção no olhal e no arco da manilha

11.3 Ensaio de resistência estática Três amostras devem ser ensaiadas, sendo que cada uma deve ter uma resistência à ruptura pelo menos equivalente ao valor mínimo especificado para a manilha na Tabela 3. Cada corpo e pino da manilha deve ser capaz de suportar a resistência à ruptura mínima sem fratura ou distorção ao ponto de a manilha tornar-se incapaz de suportar a carga. Este ensaio pode ser feito nas mesmas manilhas que foram submetidas ao ensaio de deformação.

11.4 Ensaios de fadiga (graus (graus 6, 8, R4 e 10): CMT  100 t 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

As manilhas com um limite de carga de trabalho de até 100 t inclusive devem d evem ser submetidas ao ensaio de fadiga. Três amostras devem ser ensaiadas. A faixa aplicada durante cada ciclo deve ser igual a 1,5 vez a carga de trabalho especificada na Tabela 3 para a manilha. A carga mínima em cada ciclo deve ser positiva e  3 kN. A freqüência de aplicação da carga deve ser menor que 25 Hz. As amostras ensaiadas devem ser capazes de suportar pelo menos 20 000 ciclos da faixa de carga especificada acima sem deixar de sustentar a carga.

11.5 Critérios de aceitação aceitação para ensaios de tipo 11.5.1 Ensaio de deformação deformação Todas as três amostras devem passar no ensaio de deformação para que a manilha do tamanho submetido ao ensaio de tipo esteja de acordo com esta Norma. 11.5.2 Ensaio de resistência estática e ensaio de fadiga Se todas as três amostras passarem no ensaio, a manilha do tamanho submetido aos ensaios de tipo estará de acordo com esta Norma. Se uma das amostras não passar no ensaio, duas outras amostras devem ser ensaiadas e ambas devem passar no ensaio para que a manilha do tamanho submetido aos ensaios de tipo esteja de acordo com esta Norma. Se duas ou três amostras não passarem no ensaio, a manilha do tamanho submetido aos ensaios de tipo não deve estar de acordo com esta Norma.



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12 Ensaio de carga de prova 12.1 Três por cento do lote da manilha acabada 6, 8 e 8S (isto é, após a fabricação, tratamento térmico e usinagem) – bem como revestimento de proteção (caso aplicado) – deve ser submetida à carga de prova aplicável especificada na Tabela 3, aplicada no arco da manilha e no centro do pino mediante um dispositivo da máquina de ensaio com diâmetro não maior do que o diâmetro do pino da manilha. 12.1.1 As manilhas graus R4 e 10 devem ser ensaiadas em 100 %. 12.2 Após a carga de ensaio ser retirada, o pino não deve apresentar deformação permanente e, após o afrouxamento, deve girar livremente. A dimensão real medida entre as marcas de punção nos olhais da manilha não deve alterar mais do que 1 % e a dimensão medida entre as marcas de punção nos olhais e a marca de punção no centro do arco não deve aumentar mais do que 0,5 % ou 0,5 mm, o que for maior (ver Figura 5). Após a retirada da carga de ensaio, cada manilha deve ser verificada por um a pessoa qualificada.

13 Certificado do fabricante 13.1 Depois que os ensaios de tipo definidos na Seção 11 tiverem sido realizados com resultados satisfatórios, o fabricante pode emitir certificados de conformidade para manilhas com as mesmas dimensões nominais, tamanho, material, tratamento térmico e método de fabricação, bem como o revestimento de proteção, caso aplicado, que os das manilhas ensaiadas. O fabricante deve manter um registro, durante pelo menos 10 anos após a emissão do último certificado, da especificação de material, tratamento térmico, dimensões, resultados de ensaios e todos os dados relevantes relativos às manilhas que passaram nos ensaios de tipo. Esse registro também deve incluir as especificações de fabricação que se aplicarem à produção futura.


Qualquer mudança na especificação de material, no método de fabricação, no tratamento térmico, bem como no revestimento de proteção, caso aplicado, ou em qualquer dimensão fora das tolerâncias normais de fabricação, que possa levar a uma modificação das propriedades mecânicas especificadas na Seção 5, deve ser considerada uma mudança de projeto. Os ensaios de acordo com a Seção 11 devem ser exigidos antes de se permitir que o fabricante emita certificados de conformidade para qualquer projeto modificado. 13.2 O fabricante deve apresentar um certificado com cada remessa de manilhas, fornecendo as seguintes informações para cada remessa: a)

quantidade e descrição da manilha;

b)

número correspondente ao grau, isto é, 4, 6, 8, 8S, R4 ou 10;

c)

código de rastreabilidade, para possibilitar a identificação de qualquer manilha ou lote de manilhas na remessa;

d)

carga de prova aplicada (ver Seção 12);

e)

carga máxima de trabalho em toneladas.

No certificado deve constar que cada manilha está de acordo com esta Norma e dentro da especificação do fabricante das manilhas submetidas aos ensaios de tipo. Também deve informar o nome e endereço do estabelecimento de ensaio e o cargo do signatário.



17

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14 Marcação 14.1 Corpo da manilha manilha Cada manilha deve ser marcada de forma legível e indelével de maneira que não prejudique as propriedades mecânicas da manilha. A marcação pelo fabricante deve conter pelo menos as seguintes informações: a)

marca ou símbolo adotado para identificação do fabricante;

b)

número correspondente ao grau, i.e. 4, 6, 8, 8S, R4 ou 10;

c)

carga máxima de trabalho em toneladas;

d)

código de rastreabilidade para possibilitar a identificação de qualquer manilha ou lote de manilhas na remessa.

NOTA 1 Para manilhas graus 4, 6 e 8: O fabricante pode manter sua marcação própria, desde que a referência ao grau em conformidade a esta Norma esteja claramente declarada no certificado fornecido com a manilha. NOTA 2 feitos.

Para manilhas grau 8S: O fabricante pode acrescentar a identificação “S ” com punção após todos os ensaios forem

14.2 Pinos de manilhas – (Grau (Grau 6, 8, 8S, R4 e 10) Os pinos de diâmetro maior ou igual a 13 mm devem ser marcados de maneira legível e indelével com o grau e o símbolo do fabricante, de maneira que não prejudique as propriedades mecânicas do pino. Pinos menores que 13 mm de diâmetro devem ser marcados com pelo menos o grau.

15 Designação 1 3 6 3 0 0 / 7 6 1 . 0 0 0 . 3 3 O R I E L I S A R B O E L O R T E P o v i s u l c x e o s u a r a p r a l p m e x E

Para fins de referência e pedido, as manilhas de acordo com esta Norma podem ser designadas pelo seguinte sistema. Os seguintes elementos devem ser usados na ordem estabelecida: Manilha ABNT NBR 13545 - X -YZ CMT CMT Onde X Y Z

CMT

é o grau da manilha (4, 6, 8, 8S, R4 ou 10); é o tipo do corpo: D (manilha reta) e B (manilha curva); o tipo do pino da manilha. W (pino roscado com olhal e colar) e X (pino com cabeça e porca sextavadas e contrapino); a carga máxima de trabalho em toneladas.

Exemplo 1: Uma manilha reta conforme esta Norma, com pino tipo W, carga máxima de trabalho 20 t, grau 4, deve ser designada conforme abaixo: Manilha ABNT NBR 13545 – 4 – DW 20 Exemplo 2: Uma manilha curva conforme esta Norma, com pino tipo X, carga máxima de trabalho 10 t, grau 8, deve ser designada conforme abaixo: Manilha ABNT NBR 13545 – 8 – BX 10



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