Manutenção Mecânica
INTRODUÇÃO A maneira pela qual é feita a intervenção nos equipamentos, sistemas ou instalações caracteriza os vários tipos de manutenção existentes. Existe uma variedade muito grande de denominações para classificar a atuação da manutenção, o que pode ser visto com detalhes no icionário de !ermos de "anutenção e #ualidade.
Principais Tipos de Manutenção $ % Engenharia de "anutenção & % "anutenção etectiva ' % "anutenção (reditiva ) % "anutenção (reventiva * % "anutenção +orretiva (laneada - % "anutenção +orretiva ão (laneada
Engenharia de Manutenção (raticar a Engenharia de "anutenção significa uma mudança cultural. / 0 deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas 1ásicas2 / 0 modificar situações permanentes de mau desempenho.
Manutenção Detectiva A denominação denominaçã o detectiva está ligada a palavra Detectar. "anutenção etectiva é a atuação em sistemas de proteção 1uscando detectar falhas ocultas ou não percept3veis ao pessoal de operação e manutenção
Manutenção Preditiva "anutenção (reditiva, tam1ém conhecida por "anutenção 4o1 +ondição ou "anutenção com 5ase nas +ondições do Equipamento. (ode ser definida da seguinte forma6 "anutenção (reditiva é a atuação realizada com 1ase em modificação de par7metro de +ondição ou esempenho, cuo acompanhamento o1edece a uma sistemática.
Manutenção Preventiva
"anutençã "anutenção o (reventiva (reventiva é a atuação atuação realizada realizada de forma a reduzir reduzir ou evitar a falha ou qued queda a no dese desemp mpen enho ho,, o1ed o1edec ecen endo do a um plan plano o prev previa iame ment nte e ela1o ela1ora rado do,, 1ase 1asead ado o em intervalos definidos de tempo.
Manutenção Corretiva Não Planejada "anutenção +orretiva ão (laneada é a correção da 8alha de maneira aleat9ria.
Manutenção Corretiva Planejada "anute "anutençã nção o +orret +orretiva iva (lane (laneada ada é a atuaçã atuação o para para a correç correção ão de falha falha ou do dese desemp mpen enho ho meno menorr que que o espe espera rado do,, leva levand ndo/ o/se se em cont conta a o acom acompa panh nham amen ento to do equipamento ao longo do seu funcionamento.
Práticas Básicas da Manutenção Moderna :á, pelo menos, menos, tr;s práticas práticas que devem devem ser considera consideradas das 1ásicas 1ásicas na manutençã manutenção o moderna. -
*4 !(" % "anutenção (rodutiva !otal (olival;ncia ou "ultiespecialização
! < *4 é a 1ase da qualidade. 4em uma cultura de *4 defecilmente teremos um am1iente que proporcione tra1alhos com qualidade. < ! é uma prática originária do =apão, que é aplicada como 1ase para o desenvolvimento do sistema da #ualidade. < nome ! deriva do fato de que as cinco palavras que definem as principais atividade começam com a letra !.
"apon#s
Portugu#s
4eiri 4eiton 4eiso 4ei?etsu 4hitsu?e
impeza Asseio isciplina
Direta ou indireta$ente o ! pro$ove% / "elhoria da qualidade / (revenção de acidentes / "elhoria da produtividade / @edução de custos / +onservação de energia / "elhoria do am1iente de tra1alho / "elhoria do moral dos empregados / ncentivo B criatividade / "odificação da cultura / "elhoria da disciplina / esenvolvimento do senso de equipe / "aior participação em todos os n3veis
TPM A manutenção preventiva teve a sua origem nos Estados Cnidos e foi introduzida no =apão em $D*. a 1usca de maior efici;ncia da manutenção produtiva, por meio de um sistema compreensivo, 1aseado no respeito individual e na total participação dos empregados, surgiu a !(", em $DF, no =apão. essa época era comum6 aG Avanço na automação industrial2 1G 5usca em termos da melhoria da qualidade2 cG Aumento da concorr;ncia empresarial2 dG "aior consci;ncia de preservação am1iental e conservação de energia2 eG ificuldades de recrutamento de mão/de/ o1ra para tra1alhos considerados suos, pesados ou perigosos2 fG Aumento da gestão participativa e surgimento do operário polivalente.
&s cinco pilares são representados por% -
Efici;ncia2 Auto/reparo2 (laneamento2 !reinamento2 +iclo de vida.
Manutenção Produtiva Total 'TPM(
As melhorias devem ser conseguidas por meio dos seguintes passos6
+apacitar os operadores para conduzir a manutenção de forma voluntária2 +apacitar os mantenedores a serem polivalentes, isto é, atuarem em equipamentos mecatrHnicos2
+apacitar os engenheiros a proetarem equipamentos que dispensem manutenção, isto é, o IidealJ da máquina descartável2 ncentivar estudos e sugestões para modificação dos equipamentos existentes a fim de melhorar seu rendimento.
Eliminar as seis grandes perdas6 $. &. '. ). *. -.
(erdas por que1ra2 (erda por demora na troca de ferramentas e regulagem2 (erdas por operação em vazio KesperaG2 (erdas por redução da velocidade em relação ao padrão normal2 (erdas por defeitos de produção2 (erdas por queda de rendimento.
Aplicar as cinco medidas para a o1tenção da Ique1ra zeroJ6 $. Estruturação das condições 1ásicas2 &. <1edi;ncia das condições de uso2 '. @egeneração do envelhecimento2 ). 4anar as falhas do proeto KterotecnologiaG2 *. ncrementar a capacitação técnica. A idéia da Ique1ra zeroJ 1aseia/se no conceito de que a que1ra é a falha vis3vel. A falha vis3vel é causada por uma coleção de falhas invis3veis como um ice1erg.
>ogo, se os operadores e matenedores estiverem consciente de que devem evitar as falhas invis3veis, a que1ra deixará de ocorrer. As falhas invis3veis normalmente deixam de ser detectadas por motivos f3sicos e psicol9gicos.
Motivos )*sicos As falhas não são vis3veis por estarem em local de dif3cil acesso ou enco1ertas por detritos e sueiras.
Motivos Psicol+gicos As falhas deixam de ser detectadas devido B falta de interesse ou de capacitação dos operadores ou mantenedores.
Manutenção ,ut-no$a a !(" os operadores são treinados para supervisionarem e atuarem como mantenedores em primeiro n3vel.
Principais ,tividades dos &peradores
u1rificação2 Ela1oração de padrões KprocedimentosG2 Execução de regulagens simples2 Execução de reparos simples2 Execução de testes simples2 Aplicação da manutenção preventiva simples2 (reparação simples Kset/upG2 (articipação em treinamentos e em grupos de tra1alho.
Efeitos da TPM na Melhoria dos ecursos /u$anos a forma como é proposta, a !(" oferece plenas condições para o desenvolvimento das pessoas que atuam em empresas preocupadas com manutenção. A participação de todos os envolvidos com manutenção resulta nos seguintes 1enef3cios6
@ealização KautoconfiançaG2 Aumento da atenção no tra1alho2 Aumento da satisfação pelo tra1alho em si Kenriquecimento de cargoG2 "elhoria do esp3rito de equipe2 "elhoria nas ha1ilidades de comunicação entre as pessoas2 Aquisição de novas ha1ilidades2 +rescimento através da participação2 "aior senso de posse das máquinas2 iminuição da rotatividade de pessoal2 4atisfação pelo reconhecimento.
, $anutenção não deve ser apenas a0uela 0ue conserta1 $as1 si$1 a0uela 0ue eli$ina a necessidade de consertar.
MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA < motor de com1ustão interna que funciona com gasolina, álcool ou gás, é tam1ém chamado de motor ciclo
Ca2eçote < ca1eçote tem a função de tampar a parte superior do motor e nele estão instalados os seguintes componentes6
aG 1G cG dG eG
Eixo de comandos de válvulas2 Lálvulas2 "olas de acionamento das válvulas2 !uchos2 +oletores de admissão e descarga.
Bloco < 1loco, que é a parte central do motor, é onde funciona o sistema de força, e nele estão instalados os seguintes elementos6
aG 1G cG dG eG
8iltro de 9leo lu1rificante2 Lareta de n3vel de 9leo2 Alternador2 "otor de partida2 +ompressor do condicionador de ar KopcionalG.
Carter < cárter tem a função de armazenar o 9leo lu1rificante e serve como tampa inferior do motor para proteger as partes internas.
< motor a explosão mais utilizados, funciona em quatro tempos6
aG Pri$eiro te$po % Admissão < pistão se desloca do ponto morto superior para o inferior, com a válvula de descarga fechada e a de admissão a1erta, admitindo a mistura ar e com1ust3vel. 1G !egundo te$po % +ompressão < pistão se desloca do ponto morto inferior para o superior, com as duas válvulas fechadas, comprimindo a mistura dentro da +7mara de com1ustão. cG Terceiro te$po % +om1ustão Ao chegar no ponto morto superior, a vela de ignição solta uma centelha, causando assim, a com1ustão ou queima da mistura ar/com1ust3vel, empurrando com viol;ncia o pistão em direção ao ponto morto inferior. Este é o Mnico tempo positivo do motor. dG 3uarto te$po % Exaustão ou descarga evido ao acMmulo de energia armazenado no volante motriz, o pistão é empurrado para o ponto morto superior com a válvula de descarga a1erta e a de admissão fechada, promovendo o deslocamento dos gases queimados para fora da c7mara de com1ustão. < motor +iclo u1rificação2
). 4istema de alimentação *. 4istema de elétrico2
)a4e$ Parte do !iste$a de )orça% aG Ei5o do vira2re0ui$ ou de $anivelas !em a função de fixar os pistões, através das 1ielas, e transmitir a energia rece1ida da c7mara de com1ustão para o volante motriz .
1G Bielas !em a função de ligar o pistão ao eixo de manivelas2
cG Pistão 8eito de alum3nio, o pistão tem a função de transmitir a energia gerada na c7mara de com1ustão para o eixo do vira1requim e está ligada B 1iela através do pino conector que está sendo mostrado na figura ao lado. dG ,n6is de seg$ento !em a função de manter os gases comprimidos na c7mara de com1ustão, raspar o excesso de 9leo lu1rificante dos cilindros e propiciar a lu1rificação das paredes dos cilindro através dos furos existentes no mesmo.
eG Ei5o de co$ando de válvulas 8eito de aço, o eixo de comando de válvulas tem a função de coordenar a a1ertura e o fechamento das válvulas de admissão e descarga, através dos seus ressaltos que são chamados de cames, no momento certo de cada ação, estando sempre em sincronismo com o eixo de manivelas.
7álvulas
fG
As válvulas t;m a função de deixar passar a mistura de ar e com1ust3vel para a c7mara de com1ustão e os gases provenientes da queima, para a atmosfera.
Ele$entos de Má0uinas Elementos de máquinas são componentes que compõem uma máquina, por mais simples que ela sea.
4istema de 8ixação2 4istema de Apoio2 4istema de Elasticidade2 4istema de !ransmissão2 4istema de Ledação.
8ntrodução Lamos estudar os principais elementos de fixação6 re1ites, pinos, cavilhas, cupilhas ou contrapinos, parafusos, porcas, arruelas, anéis elásticos e chavetas.
Ele$entos de )i5ação 4e voc; vai fazer uma caixa de papelão, possivelmente usará cola, fita adesiva ou grampos para unir as partes da caixa. (or outro lado, se voc; pretende fazer uma caixa ou engradado de madeira, usará pregos ou taxas para unir as partes.
a mec7nica é muito comum a necessidade de unir peças como chapas, perfis e 1arras. #ualquer construção, por mais simples que sea, exige união de peças entre si.
Entretanto, em mec7nica as peças a serem unidas, exigem elementos pr9prios de união que são denominados ele$entos de fi5ação.
uma classificação geral, os elementos de fixação mais usados em mec7nica são6 re1ites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, chavetas etc. Lamos estudar cada um desses elementos de fixação para conhecer suas caracter3sticas, o material de que é feito, suas aplicações, representação, sim1ologia e alguns cálculos necessários para seu emprego. A união de peças feita pelos elementos de fixação pode ser de dois tipos6 $. "9vel &. (ermanente. o tipo de união $+vel, os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conunto sem causar qualquer dano Bs peças que foram unidas. 0 o caso, por exemplo, de uniões feitas com parafusos, porcas e arruelas.
o tipo de união per$anente, os elementos de fixação, uma vez instalados, não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. 0 o caso, por exemplo, de uniões feitas com re1ites e soldas.
!anto os elementos de fi5ação $+vel como os elementos de fi5ação per$anente devem ser usados com muita ha1ilidade e cuidado porque são, geralmente, os componentes mais frágeis da máquina. Assim, para proetar um conunto mec7nico é preciso escolher o elemento de fixação adequado ao tipo de peças que irão ser unidas ou fixadas. 4e, por exemplo, unirmos peças ro1ustas com elementos de fixação fracos e mal planeados, o conunto apresentar á falhas e poderá ficar inutilizado.
Ainda é importante planear e escolher corretamente os elementos de fixação a serem usados para evitar concentração de tensão nas peças fixadas. Essas tensões causam rupturas nas peças por fadiga do material.
)adiga de $aterial significa 0ueda de resist#ncia ou enfra0ueci$ento do $aterial devido a tens9es e constantes esforços.
!ipos de Elementos de 8ixação (ara voc; conhecer melhor alguns elementos de fixação, apresentamos a seguir uma descrição simples de cada um deles.
e2ite < re1ite é formado por um corpo cil3ndrico e uma ca1eça. 0 fa1ricado em aço, alum3nio, co1re ou latão. 0 usado para fixação permanente de duas ou mais peças.
@e1ite de ca1eça redonda Cm mec7nico tem duas tarefas6 consertar uma panela cuo ca1o caiu e unir duas 1arras chatas para fechar uma grade. A questão é a seguinte6 qual elemento de fixação é o mais adequado para 4olda ou re1iteN os dois casos é necessário fazer uniões permanentes. #ue o ca1o fique 1em fixado B panela e que as duas 1arras fiquem 1em fixadas entre si. A solda é um 1om meio de fixação mas, por causa do calor, ela causa alterações na superf3cie da panela e das 1arras. < elemento mais indicado, portanto, é o re1ite. +omo vimos na aula anterior, a fixação por re1ites é um meio de união permanente.
< mec7nico usou re1ites para consertar a panela e unir as grades. Lea o resultado6
evido B import7ncia dos re1ites como elementos de fixação permanente, eles serão estudados nesta e nas duas aulas a seguir. Cm re1ite compõe/se de um corpo em forma de eixo cil3ndrico e de uma ca1eça. A ca1eça pode ter vários formatos.
Tipos de e2ite e !uas Proporç9es < quadro a seguir mostra a classificação dos re1ites em função do formato da ca1eça e de seu emprego em geral.
A fa1ricação de re1ites é padronizada, ou sea, segue normas técnicas que indicam medidas da ca1eça, do corpo e do comprimento Mtil dos re1ites. o quadro a seguir apresentamos as proporções padronizadas para os re1ites.
< que significa & x d para um re1ite de ca1eça redonda larga, por exemploN
4ignifica que o di7metro da ca1eça desse re1ite é duas vezes o di7metro do seu corpo. 4e o re1ite tiver um corpo com di7metro de * mm, o di7metro de sua ca1eça será igual a $ mm, pois & x * mm O $ mm. Essa forma de cálculo é a mesma para os demais re1ites. < quadro apresenta alguns tipos de re1ite, segundo a forma de suas ca1eças. "as é grande a variedade dos tipos de re1ite. Cm mec7nico precisa conhecer o maior nMmero poss3vel para sa1er escolher o mais adequado a cada tra1alho a ser feito. Lamos ver outros exemplos. Em estruturas metálicas, voc; vai usar re1ites de aço de ca1eça redonda6
i7metros padronizados6 de $ até '- mm KdG.
+omprimentos Mteis padronizados6 de $ até $* mm K>G.
Em serviços de funilaria voc; vai empregar, principalmente, re1ites com ca1eça redonda ou com ca1eça escareada. Lea as figuras que representam esses dois tipos de re1ites e suas dimensões6
Existem tam1ém re1ites com nomes especiais6 de tu2o1 de aloja$ento e5plosivo etc. < re1ite e5plosivo contém uma pequena cavidade cheia de carga explosiva. Ao se aplicar um dispositivo elétrico na cavidade, ocorre a explosão. (ara que voc; conheça um pouco esses re1ites com denominações especiais, apresentamos ilustrações de alguns deles.
Além desses re1ites, destaca/se, pela sua import7ncia, o re1ite de repuxo, conhecido por Ire1ite popJ. 0 um elemento especial de união, empregado para fixar peças com rapidez, economia e simplicidade. A1aixo mostramos a nomenclatura de um re1ite de repuxo.
Especificação de e2ites Lamos supor que voc; precise unir peças para fazer uma montagem com 1arras de metal ou outro tipo de peça. 4e essa união for do tipo de fixação permanente, voc; vai usar re1ites. (ara adquirir os re1ites adequados ao seu tra1alho, é necessário que voc; conheça suas especificações, ou sea6
de que material é feito2 o tipo de sua ca1eça2
o di7metro do seu corpo2 o seu comprimento Mtil.
< comprimento Mtil do re1ite corresponde B parte do corpo que vai formar a união. A parte que vai ficar fora da união é chamada so2ra necessária e vai ser usada para formar a outra ca1eça do re1ite. o caso de re1ite com ca1eça escareada, a altura da ca1eça do re1ite tam1ém faz parte do seu comprimento Mtil. < s3m1olo usado para indicar comprimento Mtil é : e o s3m1olo para indicar a so1ra necessária é 4. a especificação do re1ite é importante voc; sa1er qual será o seu comprimento Mtil K :G e a so1ra necessária K 4G. esse caso, é preciso levar em conta6
o di7metro do re1ite2 o tipo de ca1eça a ser formado2 o modo como vai ser fixado o re1ite6 a frio ou a quente.
As figuras mostram o excesso de material K 4G necessário para se formar a segunda ca1eça do re1ite em função dos formatos da ca1eça, do comprimento Mtil K :G e do di7metro do re1ite KdG.
(ara solicitar ou comprar re1ites voc; deverá indicar todas as especificações. (or exemplo6
material do re1ite6 re1ite de aço $.- / $.$2 tipo de ca1eça6 redondo2 di7metro do corpo6 $J x 'J de comprimento Mtil. ) )
ormalmente, o pedido de re1ites é feito conforme o exemplo6 @e1ite de alum3nio, ca1eça chata, de 'J x $J '& & Loc; á tem uma noção do que é re1ite e de como ele deve ser especificado de acordo com o tra1alho a ser feito. "as como voc; vai proceder, na prática, para fixar duas peças entre si, usando re1itesN Em outras palavras, como voc; vai fazer a re1itagemN a re1itagem, voc; vai colocar os re1ites em furos á feitos nas peças a serem unidas. epois voc; vai dar forma de ca1eça no corpo dos re1ites. Esse procedimento está ilustrado nestas tr;s figuras6
Processos de e2itage$ A segunda ca1eça do re1ite pode ser feita por meio de dois processos6 $. "anual &. mec7nico.
Processo Manual Esse tipo de processo é feito B mão, com pancadas de martelo. Antes de iniciar o processo, é preciso comprimir as duas superf3cies metálicas a serem unidas, com o aux3lio de duas ferramentas6 o contra/estampo, que fica so1 as chapas, e o repuxador, que é uma peça de aço com furo interno, no qual é introduzida a ponta saliente do re1ite.
Ap9s as chapas serem prensadas, o re1ite é martelado até encorpar, isto é, dilatar e preencher totalmente o furo. epois, com o martelo de 1ola, o re1ite é I1oleadoJ, ou sea, é martelado até começar a se arredondar. A ilustração mostra o I1oleamentoJ.
Em seguida, o formato da segunda ca1eça é feito por meio de outra ferramenta chamada estampo, em cua ponta existe uma cavidade que será usada como matriz para a ca1eça redonda.
Processo Mec;nico < processo mec7nico é feito por meio de martelo pneumático ou de re1itadeiras pneumáticas e hidráulicas. < martelo pneumático é ligado a um compressor de ar por tu1os flex3veis e tra1alha so1 uma pressão entre * (a F (a, controlada pela alavanca do ca1o. < martelo funciona por meio de um pistão ou ;m1olo que impulsiona a ferramenta existente na sua extremidade . Essa ferramenta é o estampo, que dá a forma B ca1eça do re1ite e pode ser trocado, dependendo da necessidade. A1aixo ilustramos, em corte, um tipo de martelo pneumático para re1itagem.
Pa ve$ de Pascal e significa a força de < Ne=ton 'N(1 aplicada > superf*cie de < $etro 0uadrado '$?(. Ne=ton 6 a força necessária para deslocar u$a peça de < @g a u$a dist;ncia de < $etro e$ < segundo1 so2re u$a superf*cie se$ atrito.
A re1itadeira pneumática ou hidráulica funciona por meio de pressão cont3nua. Essa máquina tem a forma de um + e é constitu3da de duas garras, uma fixa e outra m9vel com estampos nas extremidades.
4e compararmos o sistema manual com o mec7nico, veremos que o sistema manual é utilizado para re1itar em locais de dif3cil acesso ou peças pequenas. A re1itagem por processo mec7nico apresenta vantagens, principalmente quando é usada a re1itadeira pneumática ou hidráulica. Essa máquina é silenciosa, tra1alha com rapidez e permite re1itamento mais resistente, pois o re1ite preenche totalmente o furo, sem deixar espaço. Entretanto, as re1itadeiras são máquinas grandes e fixas e não tra1alham em qualquer posição. os casos em que é necessário o deslocamento da pessoa e da máquina, é prefer3vel o uso do martelo pneumático.
e2itage$ a 3uente e a )rio !anto a re1itagem manual como a mec7nica podem ser feitas a 0uente ou a frio. a re1itagem a 0uente o re1ite é aquecido por meio de fornos a gás, elétricos ou maçarico até atingir a cor vermelho/1rilhante. epois o re1ite é martelado B mão ou B máquina até adquirir o formato.
)erra$entas Para e2itage$ Lamos ver um exemplo de como se faz re1itagem, usando re1ite de ca1eça escareada chata. Assim, teremos terá uma noção do processo de re1itagem. Antes, porém, é preciso que conheçamos as principais ferramentas usadas na re1itagem6 estampo, contra/estampo e repuxador.
Esta$po 0 uma ferramenta usada para dar forma a uma peça.
< estampo utilizado na re1itagem manual é feito de aço temperado e apresenta tr;s partes6 ca1eça, corpo e ponta. a ponta existe um re1aixo, utilizado para dar formato final B segunda ca1eça do re1ite.
ContraAesta$po < contra/estampo é na verdade um estampo colocado em posição oposta B do estampo. !am1ém é de aço temperado e apresenta um re1aixo semi/esférico no qual é introduzida a ca1eça do re1ite. < re1aixo semi/esférico pode apresentar vários di7metros a fim de aloar ca1eças de re1ites de diversas dimensões. A1aixo mostramos um modelo de contra/estampo.
o caso de peças pequenas, pode/se utilizar o contra/estampo fixo a uma morsa2 no caso de peças grandes, o contra/estampo pode ser apoiado no piso, so1re uma chapa de proteção.
epu5ador < repuxador comprime as chapas a serem re1itadas. 0 feito de aço temperado e apresenta tr;s partes6 ca1eça, corpo e face. a face existe um furo que aloa a extremidade livre do re1ite.
E5e$plo de e2itage$ Manual esse exemplo, veremos toda a seqP;ncia de operações de uma re1itagem, usando/se re1ites de ca1eça escareada chata.
Processo de E5ecução6 <. Prepare o $aterial Elimine as re1ar1as dos furos a fim de assegurar uma 1oa ader;ncia entre as chapas. ?. ,linhe as chapas 4e necessário, prenda as chapas com grampos, alicates de pressão ou morsa manual. 4e houver furos que não coincidam, passe o alargador. . Prepare os re2ites +alcule o comprimento do re1ite de acordo com o formato da ca1eça. 4e necessário, corte o re1ite e re1ar1e/o. . e2ite
nicie a re1itagem pelos extremos da linha de re1itagem.
Ap9ie as chapas so1re uma 1ase s9lida e repuxe os re1ites. A 1ase s9lida deve estar sempre limpa, ou sea, livre de part3culas s9lidas.
As pancadas iniciais so1re os re1ites devem ser aplicadas com a face de impacto do martelo e devem ser perpendiculares em relação aos re1ites.
5oleie os re1ites com a 1ola do martelo a fim de preencher todo o escareado.
!ermine a re1itagem dando pancadas com a face do martelo. Evite dar pancadas desnecessárias so1re os re1ites, pois isto torna/os duros e frágeis.
L A
(ara re1itar peças, não 1asta conhecermos re1ites e os processos de re1itagem. 4e, por exemplo, vamos re1itar chapas é preciso sa1ermos que tipo de re1itagem vai ser usado / de acordo com a largura e o nMmero de chapas, a aplicação e o nMmero de fileiras de re1ites. Ainda, precisaremos fazer cálculos para adequar os re1ites B espessura das chapas.
Tipos de e2itage$
e2itage$ de eco2ri$ento a re1itagem de reco1rimento, as chapas são apenas so1repostas e re1itadas. Esse tipo destina/se somente a suportar esforços e é empregado na fa1ricação de vigas e de estruturas metálicas.
e2itage$ de eco2ri$ento !i$ples 0 destinada a suportar esforços e permitir fechamento ou vedação. 0 empregada na construção de caldeiras a vapor e recipientes de ar comprimido. essa re1itagem as chapas se ustapõem e so1re elas estende/se uma outra chapa para co1ri/las.
e2itage$ de eco2ri$ento Duplo Csada unicamente para uma perfeita vedação. 0 empregada na construção de chaminés e recipientes de gás para iluminação. As chapas são ustapostas e envolvidas por duas outras chapas que as reco1rem dos dois lados.
#uanto ao nMmero de re1ites que devem ser colocados, pode/se ver que, dependendo da largura das chapas ou do nMmero de chapas que reco1rem a unta, é necessário colocar uma, duas ou mais fileiras de re1ites.
#uanto B distri1uição dos re1ites, existem vários fatores a considerar6 o comprimento da chapa, a dist7ncia entre a 1orda e o re1ite mais pr9ximo, o di7metro do re1ite e o passo.
& passo 6 a dist;ncia entre os ei5os dos re2ites de u$a $es$a fileira. & passo deve ser 2e$ calculado para não ocasionar e$pena$ento das chapas. o caso de unções que exiam 1oa vedação, o passo deve ser equivalente a duas vezes e meia ou tr;s vezes o di7metro do corpo do re1ite. A dist7ncia entre os re1ites e a 1orda das chapas deve ser igual a pelo menos uma vez e meia o di7metro do corpo dos re1ites mais pr9ximos a essa 1orda. < cálculo de distri1uição dos re1ites é feito por proetistas que deverão levar em conta a finalidade da re1itagem, o esforço que as chapas sofrerão, o tipo de unta necessário e a dimensão das chapas, entre outros dados do proeto. (or essa razão, o profissional encarregado pela re1itagem rece1erá os cálculos á prontos unto com o proeto a ser executado.
Cálculos Para e2itage$ (ara re1itar, é preciso escolher o re1ite adequado em função da espessura das chapas a serem fixadas, do di7metro do furo e do comprimento excedente do re1ite, que vai formar a segunda ca1eça. Lea a seguir como fazer esses cálculos.
Cálculo do Di;$etro do e2ite A escolha do re1ite é feita de acordo com a espessura das chapas que se quer re1itar. A prática recomenda que se considere a chapa de menor espessura e se multiplique esse valor por $,*, segundo a f9rmula6 d O $,* x Q 4 onde6 d O di7metro2 Q 4 O menor espessura2 $,* O constante ou valor predeterminado.
E5e$plo / para re1itar duas chapas de aço, uma com espessura de * mm e outra com espessura de ) mm, qual o di7metro do re1iteN !olução% d O $,* x Q 4 d O $,* x ) mm d O -, mm Reralmente, os re1ites comerciais são fornecidos com as dimensões em polegadas2 portanto é necessário escolher um re1ite com um valor que mais se aproxime da dimensão o1tida em mil3metros pelo cálculo. Assim, no exemplo acima, o re1ite comercial que mais se aproxima da dimensão -,mm é o re1ite de di7metro $S)T.
Cálculo do Di;$etro do )uro < di7metro do furo pode ser calculado multiplicando/se o di7metro do re1ite pela constante $,-. "atematicamente, pode/se escrever6 d8 O d@ x $,-
onde% d8 O di7metro do furo2 d@ O di7metro do re1ite2 $,- O constante ou valor predeterminado.
E5e$plo % qual é o di7metro do furo para um re1ite com di7metro de -,'* mmN !olução% d8 O d@ x $,d8 O -,'* x $,d8 O -,F' mm (ortanto, o di7metro do furo será de -,F' mm.
Cálculo do Co$pri$ento til do e2ite < cálculo desse comprimento é feito por meio da seguinte f9rmula6 > O U x d V 4
onde% > O comprimento Mtil do re1ite2
U O constante determinada pelo formato da ca1eça do re1ite2 d O di7metro do re1ite2 4 O soma das espessuras das chapas. (ara re1ites de ca1eça redonda e cil3ndrica, temos6 > O $,* x d V 4 (ara re1ites de ca1eça escareada, temos6 > O $ x d V 4
E5e$plos $. +alcular o comprimento Mtil de um re1ite de ca1eça redonda com di7metro de ',$F* mm para re1itar duas chapas, uma com & mm de espessura e a outra com ' mm.
!olução% > O U x d V 4 > O $,* x ',$F* V * > O ),F-& V * > O D,F- mm < comprimento do Mtil re1ite deve ser de D,F- mm. &. +alcular o comprimento Mtil de um re1ite de ca1eça escareada com di7metro de ),F- mm para re1itar duas chapas, uma com ' mm de espessura e a outra com F mm de espessura.
!olução% > O U x d V 4 > O $ x ),F- V $ > O ),F- V $ > O $),F- mm < comprimento do Mtil re1ite deve ser de $) mm.
Defeitos de e2itage$ 0 preciso fazer 1em/ feita a re1itagem para assegurar a resist;ncia e a vedação necessárias Bs peças unidas por re1ites.
)uros fora do ei5o1 for$ando degraus / esse caso, o corpo re1itado preenche o vão e assume uma forma de re1aixo, formando uma incisão ou corte, o que diminui a resist;ncia do corpo.
Chapas $al encostadas / esse caso, o corpo do re1ite preenche o vão existente entre as chapas, encunhando/se entre elas. sso produz um engrossamento da secção do corpo do re1ite, reduzindo sua resist;ncia.
Di;$etro do furo $uito $aior e$ relação ao di;$etro do re2ite % < re1atimento não é suficiente para preencher a folga do furo. sso faz o re1ite assumir um eixo inclinado, que reduz muito a pressão do aperto.
,0ueci$ento e5cessivo do re2ite / #uando isso ocorre, o material do re1ite terá suas caracter3sticas f3sicas alteradas, pois ap9s esfriar, o re1ite contrai/se e então a folga aumenta. 4e a folga aumentar, aumentar, ocorrerá o deslizamento das chapas.
e2itage$ descentrali4ada / esse caso, a segunda ca1eça fica fora do eixo em relação ao corpo e B primeira ca1eça do re1ite e, com isso, perde sua capacidade de apertar as chapas.
Mal uso das ferra$entas para fa4er a ca2eça / A ca1eça do re1ite é re1atida erradamente e apresenta irregularidades como re1ar1as ou rachaduras.
& co$pri$ento do corpo do re2ite 6 pe0ueno e$ relação > espessura da chapa / essa situação, o material dispon3vel para re1itar a segunda ca1eça não é suficiente e ela fica incompleta, com uma superf3cie plana.
Eli$inação dos Defeitos (ara eliminar os defeitos é preciso remover a ca1eça do re1ite. sso pode ser feito por tr;s processos6 com talhadeira, com lima e com esmerilhadeira.
Eli$inação co$ Talhadeira A ca1eça ca1eça do re1ite é a1erta em duas duas partes e depois extra3da. extra3da.
A ca1eça ca1eça do re1ite pode ser extra3da extra3da inteira, com uma talhadeira tra1alhando tra1alhando de lado.
epois de eliminada uma das ca1eças, o restante do re1ite é extra3do com um saca/ pinos so1re o qual se aplicam alguns golpes com o martelo.
Eli$inação co$ Es$erilhadeira A esmerilhadeira é uma máquina/ferramenta que desgasta o material por meio da ação a1rasiva exercida pelo re1olo. A ca1eça do re1ite pode ser esmerilhada e o corpo retirado com saca/pinos ou por meio de furação. A1aixo, é ilustrado um re1olo esmerilhando a ca1eça de um re1ite e uma 1roca removendo/o em seguida.
Eli$inação co$ :i$a A lima é usada quando se trata de chapas finas que não podem sofrer deformações. < corpo do re1ite pode ser retirado por meio de furação, com 1roca de di7metro pouco menor que o di7metro do re1ite. Algumas recomendações so1re procedimentos de segurança durante as operações de re1itagem6
Cse 9culos de segurança.
Cse protetor auricular durante todo o tra1alho.
Escreva com giz a palavra IquenteJ na peça onde houver re1ites aquecidos.
Lerifique se todas as ferramentas estão em ordem antes de iniciar o tra1alho.
!ome ome cuid cuidad ado o quan quando do exec execut utar ar re1i re1ita tage gem m B máqu máquin ina2 a2 é prec precis iso o sa1e sa1err oper operá/ á/la la corretamente.
Pinos e Cupilhas 8ntrodução Até agora voc; estudou re1ites que constituem um dos principais elementos de fixação. "as existem outros elementos que um mec7nico deve conhecer como pinos, cavilhas e cupilhas ou contrapinos.
< que são pinos, cavilhas e cupilhasN +omo e quando são usadosN (ara que servemN
Pinos e Cavilhas
As cavilhas, tam1ém, são chamados pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, re1ite entalhado. A diferenciação entre pinos e cavilhas leva em conta o formato dos elementos e suas aplicações. (or exemplo, pinos são usados para unções de peças que se articulam entre si e cavilhas são utilizadas em conuntos sem articulações2 indicando pinos com entalhes externos na sua superf3cie. Esses entalhes é que fazem com que o conunto não se movimente. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. (inos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores6
Ctilização 8orma !oler7ncias de medidas Aca1amento superficial "aterial !ratamento térmico
de extração
P8N&!
(ara especificar pinos e cavilhas deve/se levar em conta seu di7metro nominal, seu comprimento e função do pino, indicada pela respectiva norma.
E5e$plo% Cm pino de di7metro nominal de $*mm, com comprimento de &mm, a ser utilizado como pino cil3ndrico, é designado6 pino cHnico6 $ x - $.
Cavilha A cavilha é uma peça cil3ndrica, fa1ricada em aço, cua superf3cie externa rece1e tr;s entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. 4ua fixação é feita diretamente no furo a1erto por 1roca, dispensando/se o aca1amento e a precisão do furo alargado.
Classificação de Cavilhas
4egue uma ta1ela de classificação de cavilhas segundo tipos, normas e utilização.
Cupilha ou Contrapino +upilha é um arame de secção semi/circular, do1rado de modo a formar um corpo cil3ndrico e uma ca1eça.
4ua função principal é a de travar outros elementos de máquinas como porcas.
Pino Cupilhado esse caso, a cupilha não entra no eixo, mas no pr9prio pino. < pino cupilhado é utilizado como eixo curto para uniões articuladas ou para suportar rodas, polias, ca1os, etc.
Parafusos Cm motorista, distra3do, passou com o carro so1re um grande 1uraco. 4entiu que o carro começou a se desgovernar. (arou no acostamento e, para seu espanto, viu uma roda quase solta. #ue fazerN
(or sorte, apareceu um mec7nico que rapidamente colocou a roda. Explicou que, com a grande vi1ração do carro, os parafusos da roda se afrouxaram e, conseqPentemente, a roda se soltou. Essa situação pode dar/lhe uma idéia da import7ncia de parafusos. . !odo parafuso tem rosca de diversos tipos. (ara que possamos compreender melhor a noção de parafuso e as suas funções, vamos, antes, conhecer roscas.
oscas @osca é um conunto de filetes em torno de uma superf3cie cil3ndrica.
As roscas podem ser internas ou externas. As roscas internas encontram/se no interior das porcas. As roscas externas se localizam no corpo dos parafusos.
As roscas permitem a união e desmontagem de peças. (ermitem, tam1ém, movimento de peças. < parafuso que movimenta a mand31ula m9vel da morsa é um exemplo de movimento de peças.
!entido de Direção da osca ependendo da inclinação dos filetes em relação ao eixo do parafuso, as roscas ainda podem ser direita e esquerda. (ortanto, as roscas podem ter dois sentidos6 B direita ou B esquerda. a rosca direita, o filete so1e da direita para a esquerda, conforme a figura.
a rosca esquerda, o filete so1e da esquerda para a direita, conforme a figura.
No$enclatura da osca ndependentemente da sua aplicação, as roscas t;m os mesmos elementos, variando apenas os formatos e dimensões.
( O passo Kem mmG d O di7metro externo d$ O di7metro interno d& O di7metro do flanco a O 7ngulo do filete f O fundo do filete
i O 7ngulo da hélice c O crista O di7metro do fundo da porca $ O di7metro do furo da porca h$ O altura do filete da porca h O altura do filete do parafuso
oscas Triangulares As roscas triangulares classificam/se, segundo o seu perfil, em tr;s tipos6
@osca métrica2 @osca WhitWorth @osca americana
(ara nosso estudo, vamos detalhar apenas dois tipos6 a métrica e a WhitWorth. @osca métrica 4< normal e rosca métrica 4< fina 5@ D*&F. Xngulo do perfil da rosca6 a O -Y. i7metro menor do parafuso KZ do nMcleoG6 d$ O d / $,&&-[(. i7metro efetivo do parafuso KZ médioG6 d& O & O d / ,-)D*(. 8olga entre a raiz do filete da porca e a crista do filete do parafuso6 f O ,)*(. i7metro maior da porca6 O d V &f6
i7metro menor da porca KfuroG6 $ O d / $,[&*(2 i7metro efetivo da porca K\ médioG6 & O d&. Altura do filete do parafuso6 he O ,-$')'(. @aio de arredondamento da raiz do filete do parafuso6 r re O ,$))')(. @aio de arredondamento da raiz do filete da porca6 r ri O ,-'(. A rosca métrica fina, num determinado comprimento, possui maior nMmero de filetes do que a rosca normal. (ermite melhor fixação da rosca, evitando afrouxamento do parafuso, em caso de vi1ração de máquinas. Exemplo6 em ve3culos. @osca ]hitWorth normal / 54] e rosca ]hitWorth fina / 548 89rmulas6 a O **Y (O
$T . ^ de fios
hi O he O ,-)'( r ri O r re O ,$'F'( dO d$ O d / &he & O d& O d / he A f9rmula para confecção das roscas ]hitWorth normal e fina é a mesma. Apenas variam os nMmeros de filetes por polegada. Ctilizando as f9rmulas anteriores, voc; o1terá os valores para cada elemento da rosca. (ara facilitar a o1tenção desses valores, apresentamos a seguir as ta1elas das roscas métricas de perfil triangular nomal e fina e ]hitWorth normal / 54] e ]hitWorth fina / 548.
8ntrodução (arafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, 1astando apertar e desapertar os parafusos que as mant;m unidas.
Em geral, o parafuso é composto de duas partes6 ca1eça e corpo.
< tipo de acionamento está relacionado com o tipo de ca1eça do parafuso. (or exemplo, um parafuso de ca1eça sextavada é acionado por chave de 1oca ou de estria.
< corpo do parafuso pode ser cil3ndrico ou cHnico, totalmente roscado ou parcialmente roscado. A ca1eça pode apresentar vários formatos2 porém, há parafusos sem ca1eça.
:á uma enorme variedade de parafusos que podem ser diferenciados pelo formato da ca1eça, do corpo e da ponta. Essas diferenças, determinadas pela função dos parafusos, permite classificá/los em quatro grandes grupos6 parafusos parafusos passantes, nãoApassantes, parafusos de pressão, parafusos prisioneiros.
Parafusos Passantes Esses parafusos atravessam, de lado a lado, as peças a serem unidas, passando livremente nos furos. ependendo do serviço, esses parafusos, além das porcas, utilizam arruelas e contraporcas como acess9rios.
Parafusos nãoApassantes 4ão parafusos que não utilizam porcas. < papel de porca é desempenhado pelo furo roscado, feito numa das peças a ser unida.
Parafusos de Pressão Esses parafusos são fixados por meio de pressão. A pressão é exercida pelas pontas dos parafusos contra a peça a ser fixada.
Parafusos Prisioneiros 4ão parafusos sem ca1eça com rosca em am1as as extremidades, sendo recomendados nas situações que exigem montagens e desmontagens freqPentes. Em tais situações, o uso de outros tipos de parafusos aca1a danificando a rosca dos furos.
As roscas dos parafusos prisioneiros podem ter passos diferentes ou sentidos opostos, isto é, um horário e o outro anti/horário. (ara fixarmos o prisioneiro no furo da máquina, utilizamos uma ferramenta especial. +aso não haa esta ferramenta, improvisa/se um apoio com duas porcas travadas numa das extremidades do prisioneiro. Ap9s a fixação do prisioneiro pela outra extremidade, retiram/se as porcas. A segunda peça é apertada mediante uma porca e arruela, aplicadas B extremidade livre do prisioneiro. < parafuso prisioneiro permanece no lugar quando as peças são desmontadas.
Limos uma classificação de parafusos quanto B função que eles exercem.
Tipos de Parafusos. 4egue um quadro s3ntese com caracter3sticas da ca1eça, do corpo, das pontas e com indicação dos dispositivos de atarraxamento.
Tipos de Parafusos e$ sua )or$a Co$pleta.
Ao unir peças com parafusos, o profissional precisa levar em consideração quatro fatores de extrema import7ncia6
(rofundidade do furo 1roqueado2
(rofundidade do furo roscado2
+omprimento Mtil de penetração do parafuso2
i7metro do furo passante.
Esses quatro fatores se relacionam conforme mostram as figuras e a ta1ela a seguir.
Z / di7metro do furo 1roqueado2 d / di7metro da rosca2 A / profundidade do furo 1roqueado2 5 / profundidade da parte roscada2 + / comprimento de penetração do parafuso2 d$ / di7metro do furo passante2
E5e$plo6 uas peças de alum3nio devem ser unidas com um parafuso de - mm de di7metro. #ual deve ser a profundidade do furo 1roqueadoN #ual deve ser a profundidade do furo roscadoN #uanto o parafuso deverá penetrarN #ual é o di7metro do furo passanteN !olução% aG (rocura/se na ta1ela o material a ser parafusado, ou sea, o alum3nio. 1G A seguir, 1usca/se na coluna profundidade do furo 2ro0ueado a relação a ser usada para o alum3nio. Encontra/se o valor 'd. sso significa que a profundidade do furo 1roqueado deverá ser tr;s vezes o di7metro do parafuso, ou sea6 ' x - mm O $[ mm. cG (rosseguindo, 1usca/se na coluna profundidade do furo roscado a relação a ser usada para o alum3nio. Encontra/se o valor &,*d. >ogo, a profundidade da parte roscada deverá ser6 &,* x - mm O $* mm. dG +onsultando a coluna co$pri$ento de penetração do parafuso , encontrase a relação &d para o alum3nio. (ortanto6 & x - mm O $& mm. < valor $& mm deverá ser o comprimento de penetração do parafuso. eG 8inalmente, determina/se o di7metro do furo passante por meio da relação $,-d. (ortanto6 $,- x - mm O -,'- mm. 4e a união por parafusos for feita entre materiais diferentes, os cálculos deverão ser efetuados em função do material que rece1erá a rosca.
Porcas (orcas são peças de forma prismática ou cil3ndrica, providas de um furo roscado onde são atarraxadas ao parafuso. 4ão hexagonais, sextavadas, quadradas ou redondas e servem para dar aperto nas uniões de peças ou, em alguns casos, para auxiliar na regulagem.
Tipos de porcas !ão os seguintes os tipos de porcas%
castelo cega Kou remateG
1or1oleta contraporcas
Porca castelo A porca castelo é uma porca hexagonal com seis entalhes radiais, coincidentes dois a dois, que se alinham com um furo no parafuso, de modo que uma cupilha possa ser passada para travar a porca.
Porca cega (ou remate) esse tipo de porca, uma das extremidades do furo rosqueado é enco1erta, ocultando a ponta do parafuso.
A porca cega pode ser feita de aço ou latão, é geralmente cromada e possi1ilita um aca1amento de 1oa apar;ncia.
Porca 2or2oleta A porca 1or1oleta tem sali;ncias parecidas com asas para proporcionar o aperto manual. Reralmente fa1ricada em aço ou latão, esse tipo de porca é empregado quando a montagem e a desmontagem das peças são necessárias e frequentes.
Contraporcas As porcas sueitas a cargas de impacto e vi1ração apresentam tend;ncia a afrouxar, o que pode causar danos Bs máquinas. Cm dos meios de travar uma porca é através do aperto de outra porca contra a primeira. (or medida de economia utiliza/se uma porca mais fina, e para sua travação são necessárias duas chaves de 1oca. Lea figura a seguir.
,rruelas 4ão peças cil3ndricas, de pouca espessura, com um furo no centro, pelo qual passa o corpo do parafuso.
,s arruelas serve$ 2asica$ente para%
proteger a superf3cie das peças2 evitar deformações nas superf3cies de contato2 evitar que a porca afrouxe2 suprimir folgas axiais Kisto é, no sentido do eixoG na montagem das peças2 evitar desgaste da ca1eça do parafuso ou da porca.
A maioria das arruelas é fa1ricada em aço, mas o latão tam1ém é empregado2 neste caso, são utilizadas com porcas e parafusos de latão. As arruelas de co1re, alum3nio, fi1ra e couro são extensivamente usadas na vedação de fluidos.
Tipos de arruelas &s tr#s tipos de arruela $ais usados são6
arruela lisa arruela de pressão arruela estrelada
,rruela lisa A arruela lisa Kou planaG geralmente é feita de aço e é usada so1 uma porca para evitar danos B superf3cie e distri1uir a força do aperto. As arruelas de qualidade inferior, mais 1aratas, são furadas a partir de chapas 1rutas, mas as de melhor qualidade são usinadas e t;m a 1orda chanfrada como aca1amento.
,rruela de pressão A arruela de pressão consiste em uma ou mais espiras de mola helicoidal, feita de aço de mola de seção retangular. #uando a porca é apertada, a arruela se comprime, gerando uma grande força de atrito entre a porca e a superf3cie. Essa força é auxiliada por pontas aguçadas na arruela que penetram nas superf3cies, proporcionando uma travação positiva.
,rruela estrelada A arruela estrelada Kou arruela de pressão serrilhadaG é de dentes de aço de molas e consiste em um disco anular provido de dentes ao longo do di7metro interno ou di7metro externo.
,n6is Elásticos 8ntrodução < anel elástico é um elemento usado em eixos ou furos, tendo como principais funções6
Evitar deslocamento axial de peças ou componentes.
(osicionar ou limitar o curso de uma peça ou conunto deslizante so1re o eixo.
Desloca$ento a5ial 6 o $ovi$ento no sentido longitudinal Esse elemento de máquina é conhecido tam1ém como anel de retenção, de trava ou de segurança.
Material de fa2ricação e for$a 8a1ricado de aço/mola, tem a forma de anel incompleto, que se aloa em um canal circular constru3do conforme normalização. Aplicação6 para eixos com di7metro entre ) e $ mm. !ra1alha externamente _ orma )F$.
Aplicação6 para furos com di7metro entre D,* e $ mm. !ra1alha internamente _ orma )F&.
Aplicação6 para eixos com di7metro entre [ e &) mm. !ra1alha externamente orma -FDD.
A Aplicação6 para eixos com di7metro entre ) e 'D mm para rolamentos.
Anéis de secção circular _ Aplicação6 para pequenos esforços axiais.
!endo em vista facilitar a escolha e seleção dos anéis em função dos tipos de tra1alho ou operação, existem ta1elas padronizadas de anéis, como as que seguem.
a utilização dos anéis, alguns pontos importantes devem ser o1servados6
A dureza do anel deve ser ser adequada aos elementos elementos que tra1alham com ele. ele. 4e o anel anel apre aprese sent ntar ar algu alguma ma falh falha, a, pode pode ser ser devi devido do a defe defeititos os de fa1r fa1ric icaç ação ão ou condições de operação. As condições de operação são caracterizadas por meio de vi1rações, impacto, flexão, alta temperatura ou atrito excessivo. Cm pro proet eto o pode pode esta estarr erra errado do66 prev previa ia,, por por exem exempl plo, o, esfo esforç rços os está estátitico cos, s, mas mas as cond condiç içõe õess de tra1 tra1al alho ho gera gerara ram m esfo esforç rços os din7 din7mi mico cos, s, faze fazend ndo o com que que o anel anel apresentasse pro1lemas que dificultaram seu aloamento. A igualdade de pressão em volta da canaleta assegura ader;ncia e resist;ncia. < anel nunca deve estar solto, mas aloado no fundo da canaleta, com certa pressão. A superf3cie do anel deve estar estar livre de re1ar1as, fissuras e oxidações. oxidações. Em aplicações sueitas B corrosão, os anéis devem rece1er tratamento anticorrosivo adequado. imensionamento correto do anel e do aloamento. Em casos de anéis de secção circular, utilizá/los apenas uma vez. Ctilizar ferramentas adequadas para evitar que o anel fique torto ou rece1a esforços exagerados. "ontar o anel com a a1ertura apontando para esforços menores, quando poss3vel. unca su1stituir um anel normalizado por um IequivalenteJ, feito de chapa ou arame sem critérios.
(ara que esses anéis não seam montados de forma incorreta, é necessário o uso de ferramentas adequadas, no caso, alicates. Leamos alguns tipos de alicate6
Chavetas 4ão elementos mec7nicos fa1ricados em aço. 4ua forma, em geral, é retangular ou semicircular. A chaveta se interpõe numa cavidade de um eixo e de uma peça e tem por finalidade ligar dois elementos mec7nicos.
+lassificação6 As chavetas se classificam classificam em6
chavetas de cunha2 chavetas paralelas2 chavetas de disco.
Chavetas de cunha As chavetas t;m esse nome porque são parecidas com uma cunha. Cma de suas faces é inclinada, para facilitar a união de peças. As chavetas de cunha classificam/se em dois grupos6
chavetas longitudinais2 chavetas transversais.
Chavetas longitudinais 4ão colocadas na extensão do eixo para unir roldanas, rodas, volantes etc. (odem ser com ou sem ca1eça e são de montagem e desmontagem fácil.
4ua inclinação é de $6$ e suas medidas principais são definidas quanto a6
altura KhG2 comprimento K>G2 largura K1G.
As chavetas longitudinais podem ser de diversos tipos6 encaixada, meia/cana, plana, em1utida e tangencial. Leremos as caracter3sticas de cada desses tipos.
Chavetas encai5adas / 4ão muito usadas. 4ua forma$eiaAcana corresponde B do1ase tipo émais Chaveta % 4ua cHncava simples de chaveta de cunha. (ara Kcom o mesmo raio do eixoG. 4ua possi1ilitar rasgo eixo é inclinação éseu de emprego, $6$, como ou semdoca1eça. sempre mais comprido a chaveta. ão é necessário rasgoque na árvore, pois a chaveta transmite o movimento por efeito do atrito. esta forma, quando o esforço no elemento conduzido for muito grande, a chaveta desliza so1re a árvore.
Chavetas e$2utidas % Essas chavetas t;m os extremos arredondados, conforme se o1serva na vista superior ao lado. < rasgo para seu aloamento no eixo possui o mesmo comprimento da chaveta. As chavetas em1utidas nunca t;m ca1eça.
Chaveta plana % 4ua forma é si/ A C > A milar B da chaveta encaixada, porém, para sua montagem não se a1re rasgo no eixo. 0 feito um re1aixo plano.
Chavetas tangenciais % 4ão formadas por um par de cunhas, colocado em cada rasgo. 4ão sempre Chavetas transversais / 4ão aplicadas utilizadas duas chavetas, e os rasgos em união de peças que transmitem são posicionados a $&Y. !ransmitem movimentos rotativos e retil3neos fortes cargas e são utilizadas, so1retudo, alternativos. quando o eixo está su1metido a mudança de carga ou golpes.
#uando as chavetas transversais são empregadas em uniões permanentes, sua inclinação varia entre $6&* e $6*. 4e a união se su1mete a montagem e desmontagem freqPentes, a inclinação pode ser de $6- a $6$*.
Chavetas paralelas ou lingFetas Essas chavetas t;m as faces paralelas, portanto, não t;m i nclinação. A transmissão do movimento é feita pelo auste de suas faces laterais Bs laterais do rasgo da chaveta. 8ica uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo do elemento conduzido.
As chavetas paralelas não possuem ca1eça. #uanto B forma de seus extremos, eles podem ser retos ou arredondados. (odem, ainda, ter parafusos para fi xarem a chaveta ao eixo.
Chaveta de disco ou $eiaAlua 'tipo =oodruff( 0 uma variante da chaveta paralela. @ece1e esse nome porque sua forma corresponde a um segmento circular.
0 comumente empregada em eixos cHnicos por facilitar a montagem e se adaptar B conicidade do fundo do rasgo do elemento externo.
Toler;ncias para chavetas < auste da chaveta deve ser feito em função das caracter3sticas do tra1alho. A figura mostra os tr;s tipos mais comuns de austes e toler7ncias para chavetas e rasgos.
8ntrodução aos Ele$entos de ,poio e modo geral, os elementos de apoio consistem de acess9rios auxiliares para o funcionamento de máquinas. 4erão a1ordados os seguintes elementos de apoio6 2uchas1 guias1 rola$entos e $ancais. a prática, podemos o1servar que 2uchas e $ancais são elementos que funcionam conuntamente. Apenas para facilitar o estudo, eles são descritos separadamente.
Buchas As 1uchas existem desde que se passou a usar transportes com rodas e eixos. o caso de rodas de madeira, que até hoe são usadas em carros de 1oi, á existia o pro1lema de atrito. urante o movimento de rotação as superf3cies em contato provocavam atritos e, com o tempo, desgastavam/se eixos e rodas sendo preciso trocá/los. +om a introdução das rodas de aço manteve/se o pro1lema com atritos. A solução encontrada foi a de colocar um anel de metal entre o eixo e as rodas. Esse anel, mais conhecido como 1ucha, reduz 1astante o atrito, passando a constituir um elemento de apoio indispensável. "ais adiante, voc; vai ver que as 1uchas podem ser classificadas, quanto ao tipo de solicitação, em 1uchas de fricção radial e de fricção axial. Em determinados tra1alhos de usinagem, há a necessidade de furação, ou sea, de fazer furos. (ara isso é preciso que a ferramenta de furar fique corretamente posicionada para que os furos seam feitos exatamente nos locais marcados. esse caso, são usadas as 1uchas/guia para furação e tam1ém para alargamento dos furos. evido B sua import7ncia, as 1uchas/guia serão estudadas com mais detalhes.
Guias A guia tem a função de manter a direção de uma peça em movimento. (or exemplo, numa anela corrediça, seu movimento de a1rir e de fechar é feito dentro de trilhos. Esses trilhos evitam que o movimento saia da direção. A guia tem a mesma função desses trilhos. uma máquina industrial, como uma serra de fita, a guia assegura a direção da traet9ria da serra. Reralmente, usa/se mais de uma guia em máquinas. ormalmente, se usa um conunto de guias com perfis variados, que se denomina 1arramento. Existem vários tipos de 1arramento, conforme a função que ele exerce.
ola$entos e $ancais
e acordo com as forças que suportam, os mancais podem ser radiais, axiais ou mistos.
Em relação aos mancais de deslizamento, os mancais de rolamentos apresentam as seguintes vantagens6
"enor atrito e aquecimento. (ouca lu1rificação. +ondições de interc7m1io internacional. ão desgasta o eixo. Evita grande folga no decorrer do uso.
"as os mancais de rolamentos t;m algumas desvantagens6
"uita sensi1ilidade a choques. "aior custo de fa1ricação. (ouca toler7ncia para carcaça e aloamento do eixo. ão suportam cargas muito elevadas.
Buchas ão se sa1e quem inventou a roda. 4upõe/se que a primeira roda tenha sido um tronco cortado em sentido transversal. +om a invenção da roda, surgiu, logo depois, o eixo. < movimento rotativo entre as rodas e os eixos, ocasiona pro1lema de atrito que, por sua vez, causa desgaste tanto dos eixos como das rodas. (ara evitar esse pro1lema nas rodas modernas, surgiu a idéia de se colocar um anel de metal entre o eixo e a roda. Esse anel de metal é chamado 1ucha. "uitos aparelhos possuem 1uchas em seus mecanismos como, por exemplo o liqPidificador, o espremedor de frutas e o ventilador. As 1uchas são elementos de máquinas de forma cil3ndrica ou cHnica. 4ervem para apoiar eixos e guiar 1rocas e alargadores. os casos em que o eixo desliza dentro da 1ucha, deve haver lu1rificação. (odem ser fa1ricadas de metal antifricção ou de materiais plásticos. ormalmente, a 1ucha deve ser fa1ricada com material menos duro que o material do eixo.
"etal antifricção é uma liga de co1re, zinco, estanho, chum1o e antimHnio. 0 conhecido tam1ém por metal patente ou metal 1ranco.
Classificação
As 1uchas podem ser classificadas quanto ao tipo de solicitação. esse sentido, elas podem ser de fricção radial para esforços radiais, de fricção axial para esforços axiais e cHnicas para esforços nos dois sentidos.
Buchas de fricção radial Essas 1uchas podem ter várias formas. As mais comuns são feitas de um corpo cil3ndrico furado, sendo que o furo possi1ilita a entrada de lu1rificantes. Essas 1uchas são usadas em peças para cargas pequenas e em lugares onde a manutenção sea fácil.
Em alguns casos, essas 1uchas são cil3ndricas na parte interior e cHnicas na parte externa.
Bucha de fricção a5ial
Essa 1ucha é usada para suportar o esforço de um eixo em posição vertical.
Bucha c-nica Esse tipo de 1ucha é usado para suportar um eixo do qual se exigem esforços radiais e axiais. #uase sempre essas 1uchas requerem um dispositivo de fixação e, por isso, são pouco empregadas.
BuchaAguia para furação e alarga$ento os dispositivos para furação, a 1ucha/guia orienta e possi1ilita autoposicionamento da ferramenta em ação na peça. essa forma, o1tém/se a posição correta das superf3cies usinadas.
As 1uchas/guia são elementos de precisão, sueitas a desgaste por atrito. (or isso, elas são feitas em aço duro, com superf3cies 1em lisas, de prefer;ncia retificadas.
As 1uchas pequenas com até & mm de di7metro são feitas em aço/car1ono, temperado ou nitretado. As maiores são feitas em aço cementado. A dist7ncia entre a 1ucha/guia e a peça 1aseia/se em dois par7metros6
#uando o cavaco deve passar pelo interior da 1ucha/guia, a dist7ncia será de ,&mm. #uando o cavaco deve sair por 1aixo da 1ucha/guia, a dist7ncia será igual ou maior que ,* mm, multiplicado pelo di7metro do furo da 1ucha.
A principal finalidade da 1ucha/guia é a de manter um eixo comum KcoaxilidadeG entre ela e o furo. (ara isso, as 1uchas/guia devem ser de tipos variados. #uando a dist7ncia KhG entre a peça e a 1ase de sustentação da 1ucha/guia é grande, usam/se 1uchas/guia longas com as seguintes caracter3sticas6
Auste6 hF / n-2
ist7ncia KeG com sa3da por 1aixo do cavaco2
5ucha com 1orda para limitação da descida2
i7metro KdG conforme a ferramenta rotativa2
i7metro KG maior que a ferramenta rotativa.
#uando dois furos são pr9ximos um do outro, usam/se duas 1uchas/guia com 1orda e travamento entre si.
4e for necessário trocar a 1ucha/guia durante o processo de usinagem, usam/se 1uchas/guia do tipo remov3vel com auste : F / -, ca1eça recartilhada e travamento lateral por parafuso de fenda.
4egue a ilustração de uma 1ucha/guia com tr;s usos, mais sofisticada tecnologicamente. Ela serve para manter um eixo comum KcoaxilidadeG para centralizar a peça e para fixá/la no dispositivo.
:á grande variedade de tipos de 1uchas/guia. e acordo com o proeto de dispositivos, define/se o tipo de 1ucha/guia a ser usado. Cma senhora solicitou a um serralheiro a colocação de um T1oxT com porta corrediça no 1anheiro. +om pouco tempo de uso a porta começou a dar pro1lemas6 sempre emperrava no momento de fechar o 1ox. < serralheiro perce1eu seu erro6 o trilho, feito como guia, apresentava falha de dimensões, impedindo o deslizamento da porta corrediça. +om isso, o serralheiro foi o1rigado a fazer um novo tra1alho, o que lhe ocasionou preu3zo. Esse pro1lema evidencia a import7ncia de guias e de seu emprego correto. +omo voc; pHde perce1er, a guia é um elemento de máquina que mantém, com certo rigor, a traet9ria de determinadas peças. (ara ficar clara sua descrição, apresentamos, como exemplo, a ilustração de uma porta corrediça do 1ox de um 1anheiro.
essa ilustração, o trilho serve como guia para a porta ter movimento de direção controlada Ktraet9ria da portaG.
Tipos o caso de se desear movimento retil3neo, geralmente são usadas guias constitu3das de peças cil3ndricas ou prismáticas. Essas peças deslizam dentro de outra peça com forma geométrica semelhante, conforme ilustrações.
As guias podem ser a1ertas ou fechadas, como pode ser visto nas ilustrações a seguir.
Classificação As guias classificam/se em dois grupos6 guias de deslizamento e de rolamento. As guias de deslizamento apresentam/se, geralmente, nas seguintes formas6
Em máquinas operatrizes são empregadas com1inações de vários perfis de guias de deslizamentos, conhecidos como 1arramento. < quadro a seguir apresenta alguns perfis com1inados e sua aplicação.
6guas de ajuste #uando uma ou mais peças se movimentam apoiadas em guias, as superf3cies entram em contato por atrito. +om o passar do tempo, o movimento vai provocando desgaste das superf3cies dando origem a folga no sistema, mesmo que ele sea sempre lu1rificado. (ara evitar que essa folga preudique a precisão do movimento, é preciso que ela sea compensada por meio de réguas de auste. As réguas t;m perfil variado, de acordo com a dimensão da folga. (ara voc; compreender melhor o uso das réguas de auste, o1serve as ilustrações.
Material de fa2ricação Reralmente, o 1arramento, ou sea, conunto de guias de deslizamento é feito com ferro fundido. +onforme a finalidade do emprego da guia, ela pode ser su1metida a um tratamento para aumentar a dureza de sua superf3cie. < 1arramento é muito usado em máquinas operatrizes como, por exemplo, em um torno.
:u2rificação e modo geral, as guias são lu1rificadas com 9leo, que é introduzido entre as superf3cies em contato por meio de ranhuras ou canais de lu1rificação. < 9leo deve correr pelas ranhuras de modo que atina toda a extensão da pista e forme uma pel3cula lu1rificante. Essas ranhuras são feitas sempre na pista da peça m9vel, conforme mostram as ilustrações.
as máquinas de grande porte é usada a guia hidrostática.
Guias de rola$ento As guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento. sto ocorre porque os elementos rolantes giram entre as guias.
Conservação de guias (ara conservar as guias de deslizamento e de rolamento em 1om estado, são recomendadas as seguintes medidas6
"anter as guias sempre lu1rificadas.
(roteg;/las quando são expostas a um meio a1rasivo.
(roteg;/las com madeira quando forem usadas como apoio de algum o1eto.
(rovidenciar a manutenção do auste da régua, sempre que necessário.
Mancais 8ntrodução < carro de 1oi foi um meio de transporte t3pico em certas regiões 1rasileiras. :oe é pouco utilizado. < carro de 1oi é uma construção simples, feita de madeira, e consta de carroceria, eixo e rodas. < eixo é fixado B carroceria por meio de dois pedaços de madeira que servem de guia para o eixo. as extremidades do eixo são encaixadas as rodas2 assim, elas movimentam o carro e servem de apoio para o eixo.
Mancais de desli4a$ento Reralmente, os mancais de deslizamento são constitu3dos de uma 1ucha fixada num suporte. Esses mancais são usados em máquinas pesadas ou em equipamentos de 1aixa rotação, porque a 1aixa velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
< uso de 2uchas e de lu2rificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotação do eixo. As 1uchas são, em geral, corpos cil3ndricos ocos que envolvem os eixos, permitindo/lhes uma melhor rotação. 4ão feitas de materiais macios, como o 1ronze e ligas de metais leves.
Mancais de rola$ento #uando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de rolamento é o mais adequado.
< anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado diretamente ao eixo.
As dimensões e caracter3sticas dos rolamentos são indicadas nas diferentes normas técnicas e nos catálogos de fa1ricantes. Ao examinar um catálogo de rolamentos, ou uma norma espec3fica, voc; encontrará informações so1re as seguintes caracter3sticas6
Caracter*sticas dos rola$entos% D% di7metro externo2 d% di7metro interno2 % raio de arredondamento2 :% largura.
Em geral, a normalização dos rolamentos é feita a partir do di7metro interno d, isto é, a partir do di7metro do eixo em que o rolamento é utilizado. (ara cada di7metro são definidas tr;s séries de rolamentos6 leve, $6dia e pesada. As séries leves são usadas para cargas pequenas. (ara cargas maiores, são usadas as séries média ou pesada.
adiais / não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo.
,5iais / não podem ser su1metidos a cargas radiais. mpedem o deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo. Mistas / suportam tanto carga radial como axial. mpedem o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no axial.
+onforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação espec3fica como6 máquinas agr3colas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, compressores, construção naval etc. #uanto aos elementos rolantes, os rolamentos podem ser6 aG De esferas / os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais elevadas.
1G De rolos / os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cHnicos ou 1arriletes. Esses rolamentos suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.
cG De agulhas / os corpos rolantes são de pequeno di7metro e grande comprimento. 4ão recomendados para mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado.
7antagens e desvantagens dos rola$entos 7antagens
Desvantagens
"enor atrito e aquecimento
"aior sensi1ilidade aos choques.
5aixa exig;ncia de lu1rificação
"aiores custos de fa1ricação.
ntercam1ialidade internacional
!oler7ncia pequena para carcaça e aloamento do eixo.
ão há desgaste do eixo.
ão suporta cargas tão elevadas. como os mancais de deslizamento.
(equeno aumento da folga durante a vida Mtil
Tipos e seleção &s rola$entos são selecionados confor$e%
as medidas do eixo2
o di7metro interno KdG2
o di7metro externo KG2
a largura K>G2
o tipo de solicitação2
o tipo de carga2
o nY de rotação.
+om essas informações, consulta/se o catálogo do fa1ricante para identificar o rolamento deseado.
ola$ento fi5o de u$a carreira de esferas 0 o mais comum dos rolamentos. 4uporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais elevadas. 4ua capacidade de austagem angular é limitada. 0 necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa.
ola$ento de contato angular de u$a carreira de esferas Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que possa rece1er a carga axial no sentido contrário.
ola$ento autoco$pensador de esferas 0 um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de austagem angular, ou sea, de compensar poss3veis desalinhamentos ou flexões do eixo.
ola$ento de rolo cil*ndrico 0 apropriado para cargas radiais elevadas. 4eus componentes são separáveis, o que facilita a montagem e desmontagem.
ola$ento autoco$pensador de u$a carreira de rolos 4eu emprego é particularmente indicado para construções em que se exige uma grande capacidade para suportar carga radial e a compensação de falhas de alinhamento.
ola$ento autoco$pensador de duas carreiras de rolos 0 um rolamento adequado aos mais pesados serviços.
ola$ento de rolos c-nicos Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cHnicos tam1ém suportam cargas axiais em um sentido.
ola$ento a5ial de esfera Am1os os tipos de rolamento axial de esfera Kescora simples e escora duplaG admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser su1metidos a cargas radiais. (ara que as
esferas seam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma carga axial m3nima.
ola$ento a5ial autoco$pensador de rolos (ossui grande capacidade de carga axial devido B disposição inclinada dos rolos. !am1ém pode suportar consideráveis cargas radiais. A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando poss3veis desalinhamentos ou flexões do eixo.
ola$ento de agulha (ossui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de rolos comuns. 0 utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado.
ola$entos co$ proteção 4ão assim chamados os rolamentos que, em função das caracter3sticas de tra1alho, precisam ser protegidos ou vedados. A vedação é feita por 1lindagem KplacaG. Existem vários tipos.
E5ecução H
E5ecução ?H
E5ecução !<
E5ecução ?!<
As designações ` e @4 são colocadas B direita do nMmero que identifica os rolamentos. #uando acompanhados do nMmero & indicam proteção de am1os os lados.
Cuidados co$ os rola$entos a troca de rolamentos, deve/se tomar muito cuidado, verificando sua proced;ncia e seu c9digo correto. Antes da instalação é preciso verificar cuidadosamente os catálogos dos fa1ricantes e das máquinas, seguindo as especificações recomendadas. a montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados6
verificar se as dimensões do eixo e cu1o estão corretas2
usar o lu1rificante recomendado pelo fa1ricante2
remover re1ar1as2
no caso de reaproveitamento do rolamento, deve/se lavá/lo e lu1rificá/lo imediatamente para evitar oxidação2
não usar estopa nas operações de limpeza2
tra1alhar em am1iente livre de p9 e umidade.
Defeitos co$uns dos rola$entos
desgaste2
fadiga2
falhas mec7nicas.
Desgaste < desgaste pode ser causado por6
defici;ncia de lu1rificação2
presença de part3culas a1rasivas2
oxidação KferrugemG2
desgaste por patinação Kgirar em falsoG2
desgaste por 1rinelamento.
)adiga A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se descasca, principalmente nos casos de carga excessiva. escascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação do aloamento.
)alhas $ec;nicas < 2rinela$ento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do rolamento. @esulta de aplicação da pré/carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interfer;ncia.
Goivage$ é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por part3culas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. !ulca$ento é provocado pela 1atida de uma ferramenta qualquer so1re a pista rolante.
3uei$a por corrente el6trica é geralmente provocada pela passagem da corrente elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem rapidamente com o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante.
,s rachaduras e fraturas resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone so1re o eixo. (odem, tam1ém, aparecer como resultado do girar do anel so1re o eixo, acompanhado de so1recarga. < engripamento pode ocorrer devido a lu1rificante muito espesso ou viscoso. (ode acontecer, tam1ém, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo. (ara evitar paradas longas na produção, devido a pro1lemas de rolamentos, é necessário ter certeza de que alguns desses rolamentos esteam dispon3veis para troca. (ara isso, é aconselhável conhecer com anteced;ncia que rolamentos são utilizados nas máquinas e as ferramentas especiais para sua montagem e desmontagem.
+onfira se os rolamentos estão em sua em1alagem original, limpos, protegidos com 9leo ou graxa e com papel parafinado.
& 0ue verificar durante o funciona$ento os rolamentos montados em máquinas deve/se verificar, regularmente, se sua parada pode causar pro1lemas.
(ara ouvir o funcionamento do rolamento usa/se um 1astão de madeira, uma chave de fenda ou o1etos similares o mais pr9ximo poss3vel do rolamento. +oloca/se o ouvido unto B outra extremidade do o1eto. 4e o ru3do for suave é porque o rolamento está em 1om estado. 4e o ru3do for uniforme mas apresentar um som metálico, é necessário lu1rificar o rolamento. Atualmente, existe o analisador de vi2ração que permite identificar a folga e a intensidade da vi1ração do rolamento. +om a mão, verifica/se a temperatura. 4e ela estiver mais alta que o normal, algo está errado6 falta ou excesso de lu1rificação, sueira, so1recarga, fadiga, folga, pressão ou calor nos retentores, vindos de uma fonte externa. "as é preciso lem1rar que logo ap9s a lu1rificação é normal ocorrer um aumento da temperatura, que pode durar de um a dois dias.
Atualmente, existe um termHmetro industrial para medir temperatura. (ela o1servação, pode/se verificar se há vazamento de lu1rificante através dos vedadores ou de 1uões. Reralmente, sueiras mudam a cor do lu1rificante, tornando/o mais
escuro. esse caso, é preciso trocar os vedadores e o 9leo. #uando o sistema de lu1rificação for automático deve/se verificar, regularmente, seu funcionamento.
:u2rificantes Co$ gra5a A lu1rificação deve seguir as especificações do fa1ricante da máquina ou equipamento. a troca de graxa, é preciso limpar a engraxadeira antes de colocar graxa nova. As tampas devem ser retiradas para limpeza. 4e as caixas dos rolamentos tiverem engraxadeiras, deve/se retirar toda a graxa e lavar todos os componentes.
Co$ +leo
Manutenção na $á0uina parada +omece a operação de inspeção, deixando a área de tra1alho o mais limpae seca poss3vel. Estude o desenho da máquina antes de trocar o rolamento. >impe as partes externas e anote a seqP;ncia de retirada dos componentese as posições da máquina. !enha cuidado ao remover os vedadores, para não forçá/los muito.Lerifique todos os componentes do conunto.
Lerifique o lu1rificante. <1serve se existem impurezas.
Assegure/se de que não haverá penetração de sueira e umidade, depois da retirada dos vedadores e das tampas. (rotea o conunto com papel parafinado, plástico ou algum material similar. Evite o uso de estopa. #uando for poss3vel, lave o rolamento montado no conunto, evitando desmontá/lo. Cse um pincel molhado com querosene e seque com um pano 1em limpo, seco e sem fiapos. ão lave rolamentos 1lindados com duas placas de proteção. 4e os rolamentos estão em perfeitas condições de uso, deve/se relu1rificar de acordo com as especificações do fa1ricante da máquina. "onte cuidadosamente os vedadores e as tampas.
epresentaç9es de rola$entos nos desenhos t6cnicos
<1serve novamente as representações sim19licas dos rolamentos e repare que a mesma representação sim19lica pode ser indicativa de tipos diferentes de rolamentos. #uando for necessário, a vista frontal do rolamento tam1ém pode ser desenhada em representação simplificada ou sim19lica.
8ntrodução aos ele$entos elásticos
A movimentação do mergulhador se deve B elasticidade das molas. (eças fixadas entre si com elementos elásticos podem ser deslocadas sem sofrerem alterações. Assim, as molas são muito usadas como componentes de fixação elástica. Elas sofrem deformação quando rece1em a ação de alguma força, mas voltam ao estado normal, ou sea, ao repouso , quando a força pára. As uniões elásticas são usadas para amortecer choques, reduzir ou a1sorver vi1rações e para tornar poss3vel o retorno de um componente mec7nico B sua posição primitiva. +om certeza, voc; conhece muitos casos em que se empregam molas como, por exemplo, estofamentos, fechaduras, válvulas de descarga, suspensão de autom9vel, rel9gios, 1rinquedos.
)or$as de uso As molas são usadas, principalmente, nos casos de armazenamento de energia, amortecimento de choques, distri1uição de cargas, limitação de vazão, preservação de unções ou contatos.
,r$a4ena$ento de energia esse caso, as molas são utilizadas para acionar mecanismos de rel9gios, de 1rinquedos, de retrocesso das válvulas de descarga e aparelhos de controle.
,$orteci$ento de cho0ues As molas amortecem choques em suspensão e pára/choques de ve3culos, em acoplamento de eixos e na proteção de instrumentos delicados ou sens3veis.
Distri2uição de cargas As molas distri1uem cargas em estofamentos de poltronas, colchões, estrados de camas e ve3culos em que, por meio de molas, a carga pode ser distri1u3da pelas rodas.
:i$itação de va4ão As molas regulam a vazão de água em válvulas e registros e a vazão de gás em 1uões ou outros recipientes.
Preservação de junç9es ou contatos esse caso, a função das molas é a de preservar peças articuladas, alavancas de contato, vedações, etc. que esteam em movimento ou sueitas a desgastes. Ainda, as molas t;m a função especial de manter o carvão de um coletor so1 pressão.
Tipos de $ola
#uanto ao esforço que suportam, as molas podem ser de tração, de compressão ou de torção.
Molas helicoidais A mola helicoidal é a mais usada em mec7nica. Em geral, ela é feita de 1arra de aço enrolada em forma de hélice cil3ndrica ou cHnica. A 1arra de aço pode ter seção retangular, circular, quadrada, etc. Em geral, a mola helicoidal é enrolada B direita. #uando a mola helicoidal for enrolada B esquerda, o sentido da hélice deve ser indicado no desenho.
As molas helicoidais podem funcionar por co$pressão, por tração ou por torção. A mola helicoidal de compressão é formada por espirais. #uando esta mola é comprimida por alguma força, o espaço entre as espiras diminui, tornando menor o comprimento da mola.
Loc; pode ver a aplicação de uma mola helicoidal de compressão o1servando um furador de papéis.
A mola helicoidal de tração possui ganchos nas extremidades, além das espiras.
A mola helicoidal de tração é aplicada em várias situações. Lea um exemplo6
A mola helicoidal de torção tem dois 1raços de alavancas, além das espiras. Lea um exemplo de mola de torção na figura B esquerda, e, B direita, a aplicação da mola num pregador de roupas.
Agora vea exemplos de molas helicoidais c-nicas e suas aplicações em utens3lios diversos.
ote que a mola que fixa as hastes do alicate é 1icHnica.
Algumas molas padronizadas são produzidas por fa1ricantes espec3ficos e encontram/ se nos estoques dos almoxarifados.
Caracter*sticas das $olas helicoidais Analise as caracter3sticas da mola helicoidal de compressão cil3ndrica.
De% di7metro externo2 Di% di7metro interno2 /% comprimento da mola2 d% di7metro da seção do arame2 p% passo da mola2 nI% nMmero de espiras da mola.
As molas de compressão são enroladas com as espiras separadas de forma que possam ser comprimidas. Analise agora as caracter3sticas da mola helicoidal de tração%
De Kdi7metro externoG2 Di Kdi7metro internoG2 d Kdi7metro da seção do arameG2 p KpassoG2 nIKnMmero de espiras da molaG. +omo voc; v;, as caracter3sticas da mola helicoidal de tração são quase as mesmas da mola helicoidal de co$pressão. A Mnica diferença é em relação ao comprimento. a mola helicoidal de tração, / representa o comprimento total da mola, isto é, a soma do comprimento do corpo da mola mais o comprimento dos ganchos.
Passo é a dist7ncia entre os centros de duas espiras consecutivas. A dist7ncia entre as espiras é medida paralelamente ao eixo da mola.
A mola de tração é enrolada com as espiras em contato uma com a outra, de forma a poder ser estendida. As extremidades normalmente terminam em dois ganchos de forma circular. Loc; á sa1e que a mola helicoidal de compressão pode ter a forma de um tronco de cone. Então vea as caracter3sticas de dois tipos de $olas c-nicas% a primeira tem seção circular e a segunda tem seção retangular.
Mola c-nica de seção circular% :6 comprimento2 m6 di7metro maior da mola2 dm6 di7metro menor da mola2 p6 passo2 nY6 nMmero de espiras2 d6 di7metro da seção do arame2
+ompare as caracter3sticas anteriores com as caracter3sticas da $ola c-nica de seção retangular.
Mola c-nica de seção retangular% :6 comprimento da mola2 m6 di7metro maior da mola2 dm6 di7metro menor da mola2 p6 passo2 nY6 nMmero de espiras2 e6 espessura da seção da l7mina2 A6 largura da seção da l7mina.
Em lugar do di7metro do arame KdG da mola circular, a mola de seção retangular apresenta outras caracter3sticas6
e / espessura da seção da l7mina e , / largura da seção da l7mina Analise as caracter3sticas da $ola helicoidal de torção.
Mola helicoidal de torção% De% i7metro externo da mola2 Di% i7metro interno da mola2
/% comprimento da mola2 d% di7metro da seção do arame2 p% passo2 nI% nMmero de espiras2 r% comprimento do 1raço de alavanca2 a% 7ngulo entre as pontas da mola.
As novas caracter3sticas que aparecem nesse tipo de mola são6 r , que representa o comprimento do 1raço da alavanca , e a, que representa a a1ertura do 7ngulo formado pelos dois 1raços da alavanca. ote que as forças que atuam so1re a mola de torção são perpendiculares ao seu eixo, enquanto que nas molas de torção e de compressão a força segue a mesma direção do eixo.
Molas planas As molas planas são feitas de material plano ou em fita. As molas planas podem ser si$ples1 prato1 fei5e de $olas e espiral.
<1serve a ilustração da $ola plana si$ples. Esse tipo de mola é empregado somente para algumas cargas. Em geral, essa mola é fixa numa extremidade e livre na outra. #uando sofre a ação de uma força, a mola é flexionada em direção oposta.
Mola prato Essa mola tem a forma de um tronco de cone com paredes de seção retangular. Em geral, as molas prato funcionam associadas entre empilhadas, formando colunas.< arrano das molas nas colunas depende da necessidade que se tem em vista.
si,
Lea a seguir dois exemplos de colunas de $olas prato.
As caracter3sticas das molas prato são6
De%di7metro externo da mola2 Di% di7metro interno da mola2 /% comprimento da mola2 h% comprimento do tronco interno da mola2 e% espessura da mola. Lolte a examinar a ilustração do fei5e de $olas. < fei5e de $olas é feito de diversas peças planas de comprimento variável, moldadas de maneira que fiquem retas so1 a ação de uma força.
8inalmente, conheça um pouco mais so1re a $ola espiral. A mola espiral tem a forma de espiral ou caracol. Em geral ela é feita de 1arra ou de l7mina com seção retangular. A $ola espiral é enrolada de tal forma que todas as espiras ficam conc#ntricas e coplanares. Esse tipo de mola é muito usado em rel9gios e 1rinquedos.
(ara interpretar a cotagem da mola espiral, voc; precisa conhecer suas caracter3sticas. . De% di7metro externo da mola
:% largura da seção da l7mina2 e% espessura da seção da l7mina2 nI% nMmero de espiras.
epresentação de $olas e$ desenho t6cnico A representação das molas, nos desenhos técnicos, é normalizada pela A5!. 4ão tr;s as formas de representação adotadas6
nor$alJ
e$ corteJ
si$plificada.
Material de fa2ricação As molas podem ser feitas com os seguintes materiais6 aço, latão, co1re, 1ronze, 1orracha, madeira, plastiprene, etc.
As molas de 1orracha e de arames de aço com pequenos di7metros, solicitados a tração, apresentam a vantagem de constitu3rem elementos com menor peso e volume em relação B energia armazenada. (ara conservar certas propriedades das molas / elásticas, magnéticas2 resist;ncia ao calor e B corrosão / deve/se usar aços/liga e 1ronze especiais ou revestimentos de proteção.
,plicação (ara selecionar o tipo de mola, é preciso levar em conta certos fatores, como por exemplo, espaço ocupado, peso e dura1ilidade. :á casos em que se deve considerar a o1servação das propriedades elásticas, atritos internos ou externo adicional Kamortecimento, relações especiais entre força aplicada e deformaçãoG. a construção de máquinas empregam/se, principalmente, molas helicoidais de arame de aço. 4ão de 1aixo preço, de dimensionamento e montagem fáceis e podem ser aplicadas em forças de tração e de compressão. As molas de 1orracha são utilizadas em fundações, especialmente como amortecedores de vi1rações e ru3dos e em suspensão de ve3culos.
As molas de l7mina Kfeixe de molasG e de 1arra de torção requerem espaços de pequena altura Kve3culosG. As molas espirais Kde rel9giosG e de prato podem ser montadas em espaços estreitos. As molas de l7mina, de prato, helicoidal de prato e de 1orracha dispendem pouca quantidade de energia por atrito.
Conjuntos $ec;nicos 8ntrodução < pessoal de uma pequena empresa tem todo o conhecimento necessário so1re elementos de máquinas no que se refere B transmissão, apoio e elementos elásticos. Entretanto, ninguém sa1e muito 1em como ler e interpretar as representações desses elementos em desenhos técnicos.
Cm conunto mec7nico é uma reunião de peças ustapostas com a finalidade de executar uma determinada função.
(ara resolver esse pro1lema e melhorar o desempenho do pessoal, o supervisor planeou um treinamento espec3fico em leitura e interpretação de desenho de conuntos mec7nicos. Lamos ver o que o pessoal da empresa estudouN Assim, voc; tam1ém terá oportunidade de aprender ou aperfeiçoar noções 1ásicas de leitura e interpretação de desenhos técnicos de conuntos mec7nicos. !anto os desenhos de conuntos mec7nicos como o de seus componentes são feitos em folhas de papel com caracter3sticas esta1elecidas segundo normas da Associação 5rasileira de ormas !écnicas KA5!G, 5@ $*[&S[[. essa norma, existe um espaço com o termo legenda. a legenda, voc; encontra a identificação da peça ou do conunto deseado e especificações relativas B peça a ser desenhada. Loc; vai aprender a interpretar legendas de desenhos de conunto e de componentes. +hama/se desenho para e5ecução o desenho de conuntos e componentes contendo indicações de forma, tamanho e estado de superf3cie, representados em folhas normalizadas de acordo com normas pr9prias.
epresentaç9es de desenhos para e5ecução < desenho para execução é o desenho definitivo, que faz parte da solução final do proeto.
A descrição técnica para a produção de uma máquina ou estrutura é dada por um conunto de desenhos, no qual estão especificadas claramente todas as informações necessárias B execução dessa máquina ou estrutura. A descrição fornecida pelo conunto de desenhos deve incluir6
a representação gráfica completa da for$a de cada peça Kdescrição da formaG2
as di$ens9es de cada peça Kdescrição do tamanhoG2
notas e5plicativas gerais e espec3ficas so1re cada desenho, fornecendo as especificações de material, tratamento térmico, tipo de aca1amento etc2
uma legenda descritiva em cada desenho2
uma descrição das relações de cada parte ou peça com as demais KmontagemG2
uma relação ou lista de $ateriais.
+omo á dissemos anteriormente, o desenho para execução deve o1edecer rigorosamente Bs normas técnicas. Esse tipo de desenho é executado em papel normalizado pela 5@ $ -[S$D[F da A5!.
Papel para desenho% )or$ato !6rie .,. < formato 1ásico do papel para desenhos técnicos é o A Kl;/se A zeroG. A folha de papel A tem uma área de $ mb. 4eus lados medem [)$ mm x $.$[D mm.
A % [)$ x $$[D A$ % *D) x [)$ A& % )& x *D) A' % &DF x )& A) % &$ x &DF
#ualquer que sea o formato do papel, os seguintes elementos devem aparecer impressos6
As margens são limitadas pelo contorno externo da folha e pelo quadro. < quadro limita o espaço para o desenho. o canto inferior do quadro, B direita, deve ser reservado um espaço para a legenda. As folhas de desenho podem ser utilizadas tanto na posição horizontal como na posição vertical.
A interpretação das legendas, tanto no desenho de conunto como nos desenhos de componentes, faz parte da interpretação do desenho técnico. os formatos menores, como o A), a legenda pode ocupar toda a parte inferior da folha.
Conjuntos $ec;nicos Má0uinas e dispositivos são exemplos de conuntos mec7nicos. Cma máquina é formada por um ou mais conuntos mec7nicos. o conunto mec7nico, cada peça tem uma função e ocupa determinada posição. Torno $ec;nico1 furadeira e fresadora são alguns exemplos de máquinas.
Cm dispositivo tam1ém é formado de um conunto de peças. Cm dispositivo pode ter uma função isolada ou pode ser colocado em uma máquina para exercer determinadas funções. Lea alguns exemplos de dispositivos que exercem função isolada de máquinas.
Agora, vea alguns exemplos de dispositivos que s9 funcionam quando acoplados a determinadas máquinas.
+omo voc; v;, um conunto mec7nico pode funcionar como um su1conunto quando seu funcionamento depende de outros conuntos.
Desenho de conjunto 8ntrodução esenho de conunto é o desenho da máquina, dispositivos ou estrutura, com suas partes montadas. As peças são representadas nas mesmas posições que ocupam no conunto mec7nico.
< primeiro conunto que voc; vai estudar, para interpretar desenhos para execução de conunto mec7nico é o grampo fixo.
< gra$po fi5o é uma ferramenta utilizada para fixar peças temporariamente. As peças a serem fixadas ficam no espaço IaJ Kver na figuraG. Esse espaço pode ser reduzido ou ampliado, de acordo com o movimento rotativo do man3pulo Kpeça nY )G que aciona o parafuso Kpeça nY 'G e o encosto m9vel Kpeça nY &G. #uando o espaço IaJ é reduzido, ele fixa a peça e quando aumenta, solta a peça. < desenho de conunto é representado, normalmente, em vistas ortográficas. +ada uma das peças que compõem o conunto é identificada por um numeral. < algarismo do nMmero deve ser escrito em tamanho facilmente vis3vel. <1serve esse sistema de numeração na representação ortográfica do gra$po fi5o. Loc; notou que a numeração das peças segue o sentido horárioN
8icou claroN Então resolva o exerc3cio.
7erificando o entendi$ento
< nome deste conunto é I(orta/ferramenta do tornoJ. 0 utilizado para fixar ferramentas que ficam presas no espaço IaJ, entre a peça ) KcalçoG e a peça * KparafusoG.
< desenho de conunto, para montagem, pode ser representado em perspectiva isométrica, como mostra a ilustração seguinte.
(or meio dessa perspectiva voc; tem a idéia de como o conunto será montado.
Reralmente, os desenhos em perspectiva são raramente usados para fornecer informações para a construção de peças. < uso da perspectiva é mais comum nas revistas e catálogos técnicos. A partir do pr9ximo cap3tulo, voc; aprenderá a interpretar desenhos para execução de conuntos mec7nicos em proeções ortográficas, que é a forma de representação empregada nas indMstrias. < conunto mec7nico que será estudado primeiramente é o gra$po fi5o.
8nterpretação da legenda
Lea, a seguir, o conunto do gra$po fi5o desenhado numa folha de papel normalizada. o desenho para execução, a legenda é muito importante. A legenda fornece informações indispensáveis para a execução do conunto mec7nico. A legenda é constitu3da de duas partes6 r+tulo e lista de peças. A disposição e o nMmero de informações da legenda podem variar. Reralmente, as empresas criam suas pr9prias legendas de acordo com suas necessidades. A 5@ $ -[S$D[F normaliza apenas o comprimento da legenda.
Lea, a seguir, a legenda criada para o nosso curso.
0 fácil interpretar a legenda do desenho de conunto. 5asta ler as informações que o r9tulo e a lista de peças cont;m. (ara facilitar a leitura do r9tulo e da lista de peças, vamos analisá/los separadamente. Lamos começar pelo r+tulo.
As informações mais importantes do r9tulo são6
ome do conunto mec7nico6 gra$po fi5o. !ipo de desenho6 conjunto Ka indicação do tipo de desenho é sempre feita entre par;ntesesG.
Escala do desenho6 $6$ KnaturalG.
43m1olo indicativo de diedro6 $Y diedro.
Cnidade de medida6 mil3metro.
são6
Mmero do desenho Kcorrespondente ao lugar que ele deve ocupar no arquivoG.
ome da instituição responsável pelo desenho.
Assinaturas dos responsáveis pelo desenho. ata da sua execução. Lea, a seguir, a lista de peças.
!odas as informações da lista de peças são importantes. A lista de peças informa6
A quantidade de peças que formam o conunto.
A identificação numeral de cada peça.
A denominação de cada peça.
A quantidade de cada peça no conunto.
As seção do aço do corpo é retangular K
G.
As seções dos aços do parafuso, do $an*pulo e das ca2eças são circulares K Z G.
=á o s3m1olo K indica que o material de fa1ricação é chapa. < s3m1olo K acompanhado de um numeral indica a 2itola da chapa. < encosto m9vel é fa1ricado com aço $$/$& e 1itola $-. A espessura da chapa $- corresponde a $,*& mm.
5itola é um nMmero padronizado que corresponde a uma determinada espessura de chapa. Assim, onde aparece $-, leia chapa 1itola $-. Existe uma correspond;ncia entre as 1itolas e a espessura das chapas. Essa correspond;ncia pode ser encontrada em ta1elas de chapas.
Desenho de co$ponente é o desenho de uma peça isolada que compõe um conunto mec7nico. Desenho de detalhe é o desenho de um elemento, de uma parte de um elemento, de uma parte de um componente ou de parte de um conunto montado. < desenho de componente dá uma descrição completa e exata da forma, dimensões e modo de execução da peça. < desenho de componente deve informar, claramente so1re a forma, o tamanho, o material e o aca1amento de cada parte. eve esclarecer quais as operações de oficina que serão necessárias, que limites de precisão deverão ser o1servados etc. +ada peça que compõe o conunto mec7nico deve ser representada em desenho de componente. Apenas as peças padronizadas, que não precisam ser executadas pois são compradas de fornecedores externos, não são representadas em desenho de componente. Essas peças aparecem representadas apenas no desenho de conunto e devem ser requisitadas com 1ase nas especificações da lista de peças.
Lea, a seguir, o desenho de componente da peça & do gra$po fi5o.
A legenda do desenho de componente é 1astante parecida com a legenda do desenho de conunto. Ela tam1ém apresenta r+tulo e lista de peças. Examine, com atenção, a legenda do desenho de componente da peça ?.
A interpretação do r9tulo do desenho de componente é semelhante B do r9tulo do desenho de conunto. Cma das informações que varia é a indicação do tipo de desenho6 componente em vez de conunto. (odem variar, tam1ém, o nMmero do desenho e os responsáveis por sua execução.
As cotas 1ásicas do encosto são6 di7metro O $[ mm e altura O ) mm.
< di7metro do furo passante é de - mm. < raio da superf3cie esférica é de $& mm. A espessura do encosto é de $,*& mm e corresponde B espessura do Aço A5! $$/ $&, 1itola
fi5o.
Acompanhe a interpretação dos desenhos das demais peças que formam o gra$po Lamos analisar, em seguida, o desenho de componente da peça nY $, que é o corpo.
Lea a representação ortográfica do corpo em papel normalizado e siga as explicações, comparando/as sempre com o desenho.
Examinando o r9tulo, vemos que o corpo está representado em escala natural K$6$G, no $Y diedro. As medidas da peça são dadas em mil3metros. A lista de peças traz as mesmas informações á vistas no desenho de conunto. < corpo está representado pela vista frontal e duas vistas especiais6 vista de , e vista de B.
A vista de , e a vista de B foram o1servadas conforme o sentido das setas , e B, indicadas na vista frontal. A vista frontal apresenta um corte parcial e uma seção re1atida dentro da vista. < corte parcial mostra o furo roscado. < furo roscado tem uma rosca triangular métrica normal. A rosca é de uma entrada. A vista de B mostra a sali;ncia e o furo roscado da peça. A vista de , mostra a representação das estrias.
< aca1amento que o corpo rece1erá vem indicado pelo s3m1olo , que caracteriza uma superf3cie a ser usada. N indica a classe de rugosidade de todas as superf3cies da peça. < afastamento geral é de ,$. Agora, vamos interpretar as medidas do corpo6
+omprimento, largura e altura / -* mm, $[ mm e -& mm.
ist7ncia da 1ase do corpo até o centro do furo roscado / *& mm.
i7metro da rosca triangular métrica / $ mm.
i7metro da sali;ncia / $[ mm.
!amanho da sali;ncia / & mm e $[ mm.
>argura da seção / $[ mm.
Altura da seção / $' mm.
!amanho do elemento com estrias / $* mm, $[ mm e && mm.
(rofundidade da estria / $ mm.
>argura da estria / &,* mm.
Xngulo de inclinação da estria / )*Y.
!amanho do chanfro / D mm, $* mm e $[ mm.
@aios das partes arredondadas / * mm e $& mm.
Agora, acompanhe a interpretação da peça ', o parafuso.
A legenda nos informa que o parafuso está desenhado em escala natural K$6$G, no $Y diedro. As informações da lista de peças são as mesmas do desenho de conunto. < parafuso está representado por intermédio da vista frontal com aplicação de corte parcial.
A vista frontal mostra a ca1eça do parafuso, o corpo roscado, o elemento , e o elemento B. < elemento , deverá ser re1itado no encosto m9vel. a ca1eça do parafuso há um furo passante. < furo passante está representado parcialmente vis3vel. As medidas do parafuso são6
+omprimento total do parafuso / -) mm.
i7metro externo da rosca triangular métrica normal / $ mm.
+omprimento do corpo do parafuso / )- mm.
+omprimento da parte roscada / )- mm.
!amanho do chanfro da ca1eça do parafuso / & mm e )*Y.
Altura da ca1eça do parafuso / $& mm.
i7metro da ca1eça do parafuso / $* mm.
i7metro do furo da ca1eça do parafuso / -,* mm.
>ocalização do furo da ca1eça do parafuso / - mm.
!amanho do elemento A / ) mm e - mm.
!amanho do elemento 5 / & mm e [ mm.
ão há indicação de toler7ncias espec3ficas. < afastamento geral ,$ vale para todas as cotas. < aca1amento geral da peça corresponde B classe de rugosidade N. < aca1amento do furo da ca1eça corresponde B classe de rugosidade N
< man3pulo tam1ém está representado em escala natural, no $Y diedro. Essa peça será feita de uma 1arra de aço com -,'* mm de di7metro e [ mm de comprimento. < man3pulo está representado em vista frontal. A vista frontal mostra o corpo do man3pulo e duas espigas nas extremidades. < s3m1olo indicativo de di7metro indica que tanto o corpo como as espigas são cil3ndricos.
< man3pulo rece1erá aca1amento geral. Apenas as superf3cies cil3ndricas das espigas rece1erão aca1amento especial
.
Agora, complete a interpretação interpretação do desenho6
7erificando o entendi$ento @esponda Bs questões. aG #ual o comprimento do man3puloN ............................................................................................................................. 1G #ual o tamanho do corpo do man3puloN ............................................................................................................................. cG #ual o tamanho das espigas do man3puloN ............................................................................................................................. Lea Lea se voc; interpretou corretamente a cotagem6 aG F& mm2 1G *- mm e -,' mm2 cG [ mm e * mm. < afastamento geral a ser o1servado na execução é de ,$mm. ote que as espigas t;m toler7 toler7nc ncia ia 4< determ determina inada6 da6 e no di7metro. Essas duas espigas serão re1itadas nas ca1eças no man3pulo Kpeça *G.
8inalmente, participe da interpretação da peça , a ca2eça.
A ca1eça está representada em escala de ampliação K&6$G, no $Y diedro. 4erão necessárias ? ca1eças para a montagem do man3pulo.
Ele$entos de trans$issão 8ntrodução Cm motorista viaava numa estrada e não viu a luz vermelha que, de repente, apareceu no painel. "ais alguns metros, o carro parou . < motorista, que nada entendia de carro, perce1eu que algo de grave acontecera. Empurrou o carro para o acostamento, colocou o tri7ngulo como sinal de aviso e saiu B procura de socorro. (or sorte, encontrou um mec7nico. < mec7nico identificou o pro1lema. A correia do alternador estava arre1entada. +omo o motorista não tinha uma correia de reserva, foi necessário re1ocar o carro. Esse Esse pro1 pro1le lema ma pode pode lhe lhe dar dar idéi idéia a da impo import7 rt7nc ncia ia da corre correia ia como como elem elemen ento to de transmissão de movimento. (or isso, voc; vai estudar alguns elementos de máquina para transmissão6 correia, correntes, engrenagens, rodas de atrito, roscas, ca1os de aço. +om esses elementos são montados sistemas de transmissão que transferem pot;ncia e movimento a um outro sistema. a figura a1aixo, a polia condutora transmite energia e movimento B polia conduzida.
por engrenagens2 engrenagens2
por correias2
por atrito.
A1aixo, temos a ilustração de um variador por engrenagens acionado por um motor elétrico.
4ea qual for o tipo de variador, sua função está ligada a eixos.
Modos de trans$issão A transmissão de força e movimento pode ser pela forma e por atrito. A transmissão pela for$a é assim chamada porque a forma dos elementos transmissores é adequada para encaixamento desses elementos entre si. Essa maneira de transmissão é a mais usada, principalmente com os elementos chavetados, eixos/árvore entalhados e eixos/árvore estriados.
A transmissão por atrito possi1ilita uma 1oa centralização das peças ligadas aos eixos. Entretanto, não possi1ilita transmissão de grandes esforços quanto os transmitidos pela forma.
Ele$entos anelares
Esses elementos constituem/se de dois anéis cHnicos apertados entre si e que atuam ao mesmo tempo so1re o eixo e o cu1o.
,rruelas estreladas
As arruelas estreladas possi1ilitam grande rigor de movimento axial Kdos eixosG e radial Kdos raiosG. As arruelas são apertadas por meio de parafusos que forçam a arruela contra o eixo e o cu1o ao mesmo tempo.
Descrição de alguns ele$entos de trans$issão Apresentamos, a seguir, uma 1reve descrição dos principais elementos de máquina de transmissão6 correias, correntes, engrenagens, rodas de atrito, roscas, ca1os de aço e acoplamento.
Correias 4ão elementos de máquina que transmitem movimento de rotação entre eixos por intermédio das polias. As correias podem ser cont3nuas ou com emendas. As polias são cil3ndricas, fa1ricadas em diversos materiais. (odem ser fixadas aos eixos por meio de pressão, de chaveta ou de parafuso.
Correntes 4ão elementos de transmissão, geralmente metálicos, constitu3dos de uma série de anéis ou elos. Existem vários tipos de corrente e cada tipo tem uma aplicação espec3fica.
corrente de elos
corrente de 2uchas
Engrenagens !am1ém conhecidas como rodas dentadas, as engrenagens são elementos de máquina usados na transmissão entre eixos. Existem vários tipos de engrenagem.
&-
odas de atrito 4ão elementos de máquinas que transmitem movimento por atrito entre dois eixos paralelos ou que se cruzam.
oscas 4ão sali;ncias de perfil constante, em forma de hélice KhelicoidalG. As roscas se movimentam de modo uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superf3cie cil3ndrica ou cHnica. As sali;ncias são denominadas filetes. Existem roscas de transporte ou $ovi$ento que transformam o movimento girat9rio num movimento longitudinal. Essas roscas são usadas, normalmente, em tornos e prensas, principalmente quando são freqPentes as montagens e desmontagens.
Ca2os de aço 4ão elementos de máquinas feitos de arame trefilado a frio. nicialmente, o arame é enrolado de modo a formar pernas. epois as pernas são enroladas em espirais em torno de um elemento central, chamado ncleo ou al$a.
,copla$ento 0 um conunto mec7nico que transmite movimento entre duas peças.
Ei5os e árvores 8ntrodução Loc; á pensou o que seria do ser humano sem a coluna verte1ral para lhe dar sustentação. !oda a estrutura de 1raços, pernas, mãos, pés seria um amontoado de ossos e mMsculos sem condição de transmitir movimento.
Esse é apenas um exemplo para facilitar as explicações so1re o assunto de eixos e árvores. Assim como o homem, as máquinas contam com sua .coluna verte1ral. como um dos principais elementos de sua estrutura f3sica6 eixos e árvores, que podem ter perfis lisos ou compostos, em que são montadas as engrenagens, polias, rolamentos, volantes, man3pulos etc.
#uando se trata de eixo/árvore girat9rio, o eixo se movimenta untamente com seus elementos ou independentemente deles como, por exemplo, eixos de afiadores KesmerisG, rodas de trole KtrilhosG, eixos de máquinas/ferramenta, eixos so1re mancais.
Material de fa2ricação
eixos com pequena solicitação mec7nica são fa1ricados em aço ao car1ono2
eixo/árvore de máquinas e autom9veis são fa1ricados em aço/n3quel2
eixo/árvore para altas rotações ou para 1om1as e tur1inas são fa1ricados em aço cromo/n3quel2 eixo para vagões são fa1ricados em aço/mangan;s.
#uando os eixos e árvores t;m finalidades espec3ficas, podem ser fa1ricados em co1re, alum3nio, latão. (ortanto, o material de fa1ricação varia de acordo com a função dos eixos e árvores.
Tipos e caracter*sticas de árvores +onforme suas funções, uma árvore pode ser de engrenagens Kem que são montados mancais e rolamentosG ou de manivelas, que transforma movimentos circulares em movimentos retil3neos. (ara suporte de forças radiais, usam/se espigas retas, cHnicas, de colar, de manivela e esférica.
(ara suporte de forças axiais, usam/se espigas de anéis ou de ca1eça.
As forças axiais t;m direção perpendicular KDYG B seção transversal do eixo, enquanto as forças radiais t;m direção tangente ou paralela B seção transversal do eixo.
#uanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, maciços, vazados, flex3veis, cHnicos, cuas caracter3sticas estão descritas a seguir.
Ei5os $aciços A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com degraus ou apoios para auste das peças montadas so1re eles. A extremidade do eixo é chanfrada para evitar re1ar1as. As arestas são arredondadas para aliviar a concentração de esforços.
Ei5os va4ados ormalmente, as máquinas/ferramenta possuem o eixo/árvore vazado para facilitar a fixação de peças mais longas para a usinagem. !emos ainda os eixos vazados empregados nos motores de avião, por serem mais leves.
Ei5os c-nicos
Ei5os roscados Esse tipo de eixo é composto de re1aixos e furos roscados, o que permite sua utilização como elemento de transmissão e tam1ém como eixo prolongador utilizado na fixação de re1olos para retificação interna e de ferramentas para usinagem de furos.
Ei5osAárvore ranhurados Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunfer;ncia. Essas ranhuras engrenam/se com os sulcos correspondentes de peças que serão montadas no eixo.
Ei5osAárvore estriados Assim como os eixos cHnicos, como chavetas, caracterizam/se por garantir uma 1oa concentricidade com 1oa fixação, os eixos/árvore estriados tam1ém são utilizados para evitar rotação relativa em 1arras de direção de autom9veis, alavancas de máquinas etc.
Ei5osAárvore fle5*veis +onsistem em uma série de camadas de arame de aço enroladas alternadamente em sentidos opostos e apertadas fortemente. < conunto é protegido por um tu1o flex3vel e a união com o motor é feita mediante uma 1raçadeira especial com uma rosca. 4ão eixos empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis Kroda de afiarG, e adequados a forças não muito grandes e altas velocidades Kca1o de veloc3metroG.
Polias e correias 8ntrodução s vezes, pequenos pro1lemas de uma empresa podem ser resolvidos com soluções imediatas, principalmente quando os recursos estão pr9ximos de n9s, sem exigir grandes investimentos. (or exemplo6 com a simples troca de alguns componentes de uma máquina, onde se pretende melhorar o rendimento do sistema de transmissão, conseguiremos resolver o pro1lema de atrito, desgaste e perda de energia.
Polias As polias são peças cil3ndricas, movimentadas pela rotação do eixo do motor e pelas correias.
Cma polia é constitu3da de uma coroa ou face, na qual se enrola a correia. A face é ligada a um cu1o de roda mediante disco ou 1raços.
Tipos de polia
A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superf3cie a1aulada guia melhor as correias. As polias apresentam 1raços a partir de & mm de di7metro. A1aixo desse valor, a coroa é ligada ao cu1o por meio de discos.
A polia trapezoidal rece1e esse nome porque a superf3cie na qual a correia se assenta apresenta a forma de trapézio. As polias trapezoidais devem ser providas de canaletes Kou canaisG e são dimensionadas de acordo com o perfil padrão da correia a ser utilizada.
Essas dimensões são o1tidas a partir de consultas em ta1elas. Lamos ver um exemplo que pode explicar como consultar ta1ela. maginemos que se vai executar um proeto de fa1ricação de polia, cuo di7metro é de &* mm, perfil padrão da correia + e 7ngulo do canal de ')Y. +omo determinar as demais dimensões da poliaN +om os dados conhecidos, consultamos a ta1ela e vamos encontrar essas dimensões6
Perfil padrão da correia% C
Di;$etro e5terno da polia% ?O $$
Xngulo do canal6 ')Y 46 &*,* mm 6 ) mm :6 && mm C O @6 $,* mm
!6 $*,&* mm ]6 &&,* mm `6 ' mm 6 D,* mm 6 [,&* mm
Além das polias para correias planas e trapezoidais, existem as polias para ca1os de aço, para correntes, polias Kou rodasG de atrito, polias para correias redondas e para correias dentadas. Algumas vezes, as palavras roda e polia são utilizadas como sinHnimos.
o quadro da pr9xima página, o1serve, com atenção, alguns exemplos de polias e, ao lado, a forma como são representadas em desenho técnico.
Material das polias
Correias As correias mais usadas são planas e as trapezoidais. A correia em .L. ou trapezoidal é inteiriça, fa1ricada com seção transversal em forma de trapézio. 0 feita de 1orracha revestida de lona e é formada no seu interior por cordonéis vulcanizados para suportar as forças de tração.
< emprego da correia trapezoidal ou em .L. é prefer3vel ao da correia plana porque6
praticamente não apresenta deslizamento2
permite o uso de polias 1em pr9ximas2
elimina os ru3dos e os choques, t3picos das correias emendadas KplanasG.
Existem vários perfis padronizados de correias trapezoidais.
Material das correias
Trans$issão a transmissão por polias e correias, a polia que transmite movimento e força é chamada polia motora ou condutora. A polia que rece1e movimento e força é a polia movida ou conduzida. A maneira como a correia é colocada determina o sentido de rotação das polias.
,ssi$1 te$os%
sentido direto de rotação / a correia fica reta e as polias t;m o mesmo sentido de rotação2
sentido de rotação inverso / a correia fica cruzada e o sentido de rotação das polias inverte/se2
transmissão de rotação entre eixos não paralelos.
(ara austar as correias nas polias, mantendo tensão correta, utiliza/se o esticador de correia.
=á vimos que a forma da polia varia em função do tipo de correia.
elação de trans$issão a transmissão por polias e correias, para que o funcionamento sea perfeito, é necessário o1edecer alguns limites em relação ao di7metro das polias e o nMmero de voltas pela unidade de tempo. (ara esta1elecer esses limites precisamos estudar as relações de transmissão.
