Elementos de máquinas e operações mecânicas

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Elementos de máquinas e
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Elementos de máquinas e operações mecânicas
 SENAI-SP, 2006
Trabalho organizado a partir de conteúdos extraídos da Intranet pelos CFPs 5.03, 5.68 e 6.02 e editorado
por Meios Educacionais da Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP para o curso
Técnico de Manutenção Eletromecânica.
Coordenação Airton Almeida de Moraes (GED)
Organização Vitório Moreira Yugulis (CFP 6.02)
Coordenação editorial Gilvan Lima da Silva (GED)
Capa José Joaquim Pecegueiro (GED)
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Sumário
Processos de fabricação 1
• Fundição 1
• Fundição passo-a-passo 2
• Processos de conformação 5
• Lixamento 18
• Jateamento 19
• Afiação 19
• Soldagem 19
• Segurança 20
• Soldagem a gás 22
• Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido 24
• Fontes de energia para soldagem 25
• O eletrodo revestido 25
• Soldagem TIG 28
• Soldagem MIG/MAG 31
• Soldagem por arco submerso 33
Sistemas de produção 37
• Introdução 37
• Fabricação pelo princípio de fluxo 38
Elementos de fixação 41
• Introdução 41
• Rosca 42
• Considerações sobre o passo de uma rosca 42
• Rosca fina (rosca de pequeno passo) 44
• Rosca média (normal) 44
• Perfil da rosca (secção do filete) 44
• Nomenclatura das partes de uma rosca 47
• Principais sistemas de rosca 47
• Utilização das roscas 49
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• Comportamento dos parafusos 49
• Parafusos 51
• Processo de rosqueamento 56
• Parafuso de cabeça sextavada 57
• Parafusos com sextavado interno (allen) 58
• Parafusos de cabeça com fenda 59
• Parafusos com rosca soberba para madeira 61
• Tipos 62
• Parafuso com haste de dilatação 63
• Solicitações transversais 64
• Danos típicos em roscas 64
• Rosca interna danificada 65
• Tensão inicial aparente 66
• Porcas 67
• Tipos de porcas 68
• Classe de qualidade 69
• Arruelas 70
• Tipos de arruelas 70
• Aplicação � parafuso, porca e arruela 71
• Pino 73
• Pino cilíndrico paralelo 75
• Cupilha ou contrapino 78
• Anel elástico 78
• Tipos usuais de anéis elásticos e aplicações 79
• Tabelas para anéis 80
• Dados para manutenção dos anéis 82
• Pontos a observar na montagem 82
• Molas 83
• Manutenção de molas 88
Elementos de vedação 91
• Conceito de vedação 91
• Tipos de vedação 92
• Juntas de vedação 95
• Materiais das juntas 95
• Procedimento para manutenção de juntas 97
• Retentores 98
• Elementos de um retentor básico 99
• Recomendações para a aplicação dos retentores 100
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• Condições de armazenagem dos retentores 100
• Lubrificação dos retentores 101
• Cuidados na montagem do retentor no alojamento 101
• Montagem do retentor no eixo 101
• Cuidados na substituição do retentor 101
• Análise de falhas e prováveis causas de vazamento 102
• Gaxetas 102
• Hastes de válvulas 103
• Aplicação Dinâmica � Bombas e eixos rotativos 103
• Sistema integrado de lubrificação/arrefecimento 104
• Seleção de gaxeta para bombas 104
• Engaxetamento (montagem de anéis de gaxetas) 105
• Selo mecânico 106
• Uso do selo mecânico 108
• Vantagens do selo mecânico 109
Elementos de transmissão 111
• Acoplamento 111
• Principais tipos de acoplamentos elásticos 113
• Manutenção de acoplamentos 118
• Lubrificação de acoplamentos 118
• Transmissão por polias e correias 119
• Transmissão por correia plana 120
• Transmissão por correia em V 121
• Transmissão por correia dentada 124
• Procedimento em manutenção com correias e polias 124
• Instalação de transmissões em V e suas polias 126
• Manutenção de correias em V 127
• Tensão nas correias "V" 128
• Tabela de força para tensão em correias "V" 129
• Manutenção das correias dentadas 129
• Transmissão por correntes 131
• Tipos de correntes 132
• Fabricação das correntes 135
• Engrenagens para correntes 135
• Engrenagens para correntes de dentes 137
• Fabricação das engrenagens 138
• Manutenção das transmissões por correntes 138
• Transmissão por engrenagens 140
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• Tipos de engrenagens 144
• Relação de transmissão (i) 149
• Fabricação de engrenagens 150
• Escolha do número da fresa 151
• Fabricação de engrenagens por geração 153
• Procedimentos em manutenção com engrenagens 155
• Montagem de engrenagens cônicas 157
• Folga entre as engrenagens 159
• Montagem de sem-fim e coroa 160
• Utilização dos conjuntos engrenados 161
• Defeitos comuns nas engrenagens 162
• Sintomas de irregularidades na engrenagem 166
Operações manuais 169
• Traçar retas no plano e paralelas ao plano 169
• Limar superfícies planas, paralelas e perpendiculares 174
• Limar material fino 177
• Raspar superfície plana e paralela 183
• Roscar manualmente com macho 202
• Roscar manualmente com cossinete 205
Operações com máquinas 209
• Fresar superfície plana 209
• Retificar superfície plana paralela 219
• Tornear superfície cônica usando o carro superior 227
• Facear 232
• Furar com auxílio do cabeçote móvel 239
Lubrificação industrial 247
• Conceito e objetivo da lubrificação 247
• Atrito 247
• Tribologia 248
• Lubrificantes 249
• Classificação dos óleos quanto à origem 250
• Aplicação dos óleos 251
• Características dos óleos lubrificantes 251
• Viscosidade 251
• Classificação de viscosidade ISO 254
• Índice de viscosidade 254
• Densidade 255
• Acidez e Alcalinidade 256
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• Graxas 257
• Componentes da graxa 257
• Tipos de graxa 260
• Lubrificantes sólidos 261
• Aditivos 262
• Película lubrificante 262
• Classificação da lubrificação 263
• Lubrificação de mancais de deslizamento 264
• Lubrificação de mancais de rolamento 265
• Lubrificação com graxa 265
• Lubrificação com óleo 266
• Intervalos de lubrificação 266
• Lubrificação dos mancais dos motores 266
• Lubrificação de engrenagens fechadas 267
• Lubrificação de engrenagens abertas 267
• Lubrificação de motorredutores 268
• Lubrificação de máquinas-ferramenta 268
• Organização da lubrificação 269
• Programa de lubrificação 271
• Acompanhamento e controle 273
• Armazenagem e manuseio de lubrificantes 274
• Acessórios de lubrificação 277
• O lubrificador 281
Referências 283
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Processos de fabricação
Fundição
É o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em
encher com metal líquido a cavidade de um molde com formato e medidas
correspondentes aos da peça a ser fabricada.
A fundição é um processo de fabricação inicial, porque permite a obtenção de peças
com formas praticamente definitivas, com mínimas limitações de tamanho, formato e
complexidade, e também é o processo pelo qual se fabricam os lingotes. É a partir do
lingote que se realizam os processos de conformação mecânica para a obtenção de
chapas, placas, perfis etc.
A fundição começou a ser usada pelo homem mais ou menos uns 3000 a.C. Fundiram-
se primeiro o cobre, depois o bronze, e, mais recentemente, o ferro, por causa da
dificuldade em alcançar as temperaturas necessárias para a realização do processo. A
arte cerâmica contribuiu bastante para isso, pois gerou as técnicas básicas para a
execução dos moldes e para o uso controlado do calor, já que forneceu os materiais
refratários para a construção de fornos e cadinhos.
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A fundição parte diretamente do metal líquido e, no mínimo, economiza etapas dentro
do processo de fabricação. Vamos, então, ver mais algumas vantagens desse
processo:
a. As peças fundidas podem apresentar formas externas e internas desde as mais
simples até as bem complicadas, com formatos impossíveis de serem obtidos por
outros processos.
b. As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente pelas
restrições das instalações onde são produzidas. Isso quer dizer que é possível
produzir peças de poucos gramas de peso e com espessura de parede de apenas
alguns milímetros ou pesando muitas toneladas.
c. A fundição permite um alto grau de automatização e, com isso, a produção rápida e
em série de grandes quantidades de peças.
d. As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados de
acabamento (mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0,2mm e
± 6mm) em função do processo de fundição usado. Por causa disso, há uma
grande economia em operações de usinagem.
Fundição passo-a-passo
A matéria-prima metálica para a produção de peças fundidas é constituída pelas ligas
metálicas ferrosas (ligas de ferro e carbono) e não-ferrosas (ligas de cobre, alumínio,
zinco e magnésio).
O processo de fabricação dessas peças por meio de fundição pode ser resumido nas
seguintes operações:
1. Confecção do modelo
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Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da peça a
ser fundida. Esse modelo vai servir para a construção do molde e suas dimensões
devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como um
eventual sobremetal para posterior usinagem da peça. Ele é feito de madeira,
alumínio, aço, resina plástica e até isopor.
2. Confecção do molde
O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a
peça desejada. Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante.
Esse material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma cavidade
com o formato da peça a ser fundida.
3. Confecção dos machos
Macho é um dispositivo, feito também de areia, que tem a finalidade de formar os
vazios, furos e reentrâncias da peça. Eles são colocados nos moldes antes que
estes sejam fechados para receber o metal líquido.
4. Fusão
Etapa em que acontece a fusão do metal.
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5. Vazamento
O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido.
6. Desmoldagem
Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e
que depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é
retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos.
7. Rebarbação
A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalotes e rebarbas que
se formam durante a fundição. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas
próximas às do ambiente.
Canais de alimentação são as vias, ou condutos, por onde o metal líquido passe
para chegar ao molde.
Massalote é uma espécie de reserva de metal que preenche os espaços que vão
se formando à medida que a peça vai solidificando e se contraindo.
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8. Limpeza
A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da
areia usada na confecção do molde. Geralmente ela é feita por meio de jatos
abrasivos.
Essa seqüência de etapas é a que normalmente é seguida no processo de fundição
por gravidade em areia, que é o mais utilizado. Um exemplo bem comum de produto
fabricado por esse processo é o bloco dos motores de automóveis e caminhões.
O processo de fundição por gravidade com moldagem em areia apresenta variações.
As principais são:
• Fundição com moldagem em areia aglomerada com argila;
• Fundição com moldagem em areia aglomerada com resinas.
Processos de conformação
Ao se dobrar um pedaço de arame, um fio de cobre, ou um pedaço de metal qualquer,
ou ao martelar um prego, aplicaram-se esforços sobre o material que resultaram numa
mudança de forma.
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Em um ambiente industrial, a conformação mecânica é qualquer operação durante a
qual se aplicam esforços mecânicos em metais, que resultam em uma mudança
permanente em suas dimensões. Esses esforços são suficientes para se ultrapassar a
fase elástica do material e provocar uma deformação plástica.
Para a produção de peças de metal, a conformação mecânica inclui um grande
número de processos: laminação, forjamento, trefilação, extrusão, estampagem. Esses
processos têm em comum o fato de que, para a produção da peça, algum esforço do
tipo compressão, tração, dobramento, tem que ser aplicado sobre o material.
Os materiais possuem propriedades mecânicas que permitem a existência dos
processos de conformação mecânica e, dentre elas, a elasticidade e a plasticidade. A
elasticidade é a capacidade que o material tem de se deformar, se um esforço é
aplicado sobre ele, e de voltar à forma anterior quando o esforço pára de existir. A
plasticidade, por sua vez, permite que o material se deforme e mantenha essa
deformação, se for submetido a um esforço de intensidade maior e mais prolongada.
Conformação por laminação
A laminação é um processo de conformação mecânica pelo qual um lingote de metal é
forçado a passar por entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, com a mesma
velocidade. Assim, consegue-se a redução da espessura do metal a cada passe de
laminação, que é como se chama cada passagem do metal pelos cilindros de laminação.
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Ao passar entre os cilindros, o material sofre deformação plástica. Por causa disso, ele
tem uma redução da espessura e um aumento na largura e no comprimento. Como a
largura é limitada pelo tamanho dos cilindros, o aumento do comprimento é sempre
maior do que o da largura.
A laminação pode ser feita a quente ou a frio. Ela é feita a quente quando o material a
ser conformado é difícil de laminar a frio ou quando necessita de grandes reduções de
espessura. Assim, o aço, quando necessita de grandes reduções, é sempre laminado
a quente porque, quando aquecido, sua estrutura cristalina apresenta a configuração
CFC que se presta melhor à laminação. Além disso, nesse tipo de estrutura, as forças
de coesão são menores, o que também facilita a deformação.
Encruamento é o resultado de uma mudança na estrutura do metal, associada a uma
deformação permanente dos grãos do material, quando este é submetido à
deformação a frio. O encruamento aumenta a dureza e a resistência mecânica.
A laminação a frio se aplica a metais de fácil conformação em temperatura ambiente, o
que é mais econômico. É o caso do cobre, do alumínio e de algumas de suas ligas.
A laminação a frio também pode ser feita mesmo em metais cuja resistência à
deformação é maior. São passes rápidos e brandos cuja finalidade é obter maior
precisão nas dimensões das chapas. Em alguns casos, a dureza e a resistência do
material melhoram já que, nesse caso, ele fica �encruado�. Quando se necessita de
precisão dimensional e ductilidade, a chapa laminada a frio passa por um tratamento
térmico chamado recozimento.
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Sendo a quente ou a frio, a laminação parte dos lingotes que, passando pelos
laminadores, podem se transformar em produtos de uso imediato como trilhos, vigas e
perfis. Podem se transformar também em produtos intermediários que serão usados
em outros processos de conformação mecânica.
É o caso de tarugos que passarão por forjamento, extrusão e trefilação, e das chapas
que serão estampadas para a fabricação de automóveis, ônibus, fogões, geladeiras...
Conformação por extrusão
Assim como a laminação, a extrusão é um processo de fabricação de produtos semi-
acabados, ou seja, produtos que ainda sofrerãooutras operações, tais como corte,
estampagem, usinagem ou forjamento, antes de seu uso final. Como resultado disso,
obtém-se uma das importantes características do produto extrudado: seção transversal
reduzida e grande comprimento.
O processo de extrusão consiste basicamente em forçar a passagem de um bloco de
metal através do orifício de uma matriz. Isso é conseguido aplicando-se altas pressões
ao material com o auxílio de um êmbolo.
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Trata-se de um processo de fabricação relativamente novo, se comparado com a
maioria dos outros processos de conformação mecânica. O maior avanço aconteceu
durante a Segunda Guerra Mundial, com a produção de grandes quantidades de perfis
de alumínio para serem usados na indústria aeronáutica.
Atualmente, não só metais mais dúcteis, como o alumínio e suas ligas e o cobre e suas
ligas, podem passar pelo processo de extrusão. Também é possível fabricar produtos
de aço ao carbono e aço inoxidável por meio de extrusão. Produtos de plástico,
principalmente embalagens, também são fabricados por extrusão.
No que se refere ao uso do alumínio, a variedade de perfis que se podem fabricar é
quase ilimitada. As seções obtidas são mais resistentes porque não apresentam juntas
frágeis e há melhor distribuição do metal. O processo fornece, também, uma boa
aparência para as superfícies.
Conformação por trefilação
Por esse processo, é possível obter produtos de grande comprimento contínuo, seções
pequenas, boa qualidade de superfície e excelente controle dimensional.
O princípio do processo de trefilação é, de certa forma, parecido com o da extrusão, ou
seja, é necessário que o material metálico passe por uma matriz para ter seu diâmetro
diminuído e seu comprimento aumentado. A grande diferença está no fato de que, em
vez de ser empurrado, o material é puxado. Além disso, a trefilação é normalmente
realizada a frio.
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Existem bancos de tração de até 100 toneladas capazes de trabalhar a uma
velocidade de até 100 metros por minuto, percorrendo distâncias de até 30 metros. Em
alguns casos, vários conjuntos desse tipo podem ser montados em série, a fim de
produzir arames e fios com diâmetros ainda menores.
A barra que deve ser trefilada é chamada de fio de máquina. Ela deve ser apontada,
para facilitar a passagem pela fieira (matriz de metal duro), e presa por garras de
tração que vão puxar o material para que ele adquira o diâmetro desejado.
A fieira é uma ferramenta cilíndrica que contém um furo no centro por onde passa o fio,
e cujo diâmetro vai diminuindo. Assim, seu perfil apresenta o formato de um funil.
A razão da presença desse ângulo, geralmente maior que o ângulo de trefilação, é
facilitar a lubrificação e, conseqüentemente, a passagem do material. A lubrificação é
necessária para facilitar a passagem do metal pela fieira, a fim de diminuir o atrito entre
o fio e o cone de trabalho. O cilindro de calibração serve para ajustar o diâmetro do fio.
O cone de saída, por sua vez, permite a saída livre do fio.
A fieira é construída de metal duro para fios de diâmetro maior que 2mm, ou diamante
para fios de diâmetro de até 2mm. Esses materiais são usados para que a fieira possa
resistir às condições severas e grandes solicitações características desse processo.
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Conformação por forjamento
O forjamento é um processo de conformação mecânica em que o material é deformado
por martelamento ou prensagem. É empregado para a fabricação de produtos
acabados ou semi-acabados de alta resistência mecânica, destinados a sofrer grandes
esforços e solicitações em sua utilização.
Embora, hoje em dia, o forjamento seja feito por meio de equipamentos, o princípio do
processo continua o mesmo: aplicação individual e intermitente de pressão, quer dizer,
o velho martelamento, ou então, a prensagem.
O forjamento por martelamento é feito aplicando-se golpes rápidos e sucessivos no
metal. Desse modo, a pressão máxima acontece quando o martelo toca o metal,
decrescendo rapidamente de intensidade à medida que a energia do golpe é absorvida
na deformação do material. O resultado é que o martelamento produz deformação
principalmente nas camadas superficiais da peça, o que dá uma deformação irregular
nas fibras do material. Pontas de eixo, virabrequins, discos de turbinas são exemplos
de produtos forjados fabricados por martelamento.
No forjamento por martelamento são usados martelos de forja que aplicam golpes
rápidos e sucessivos ao metal por meio de uma massa de 200 a 3.000kg que cai
livremente ou é impulsionada de uma certa altura que varia entre 1 e 3,5m. Na
prensagem, o metal fica sujeito à ação da força de compressão em baixa velocidade e
a pressão atinge seu valor máximo pouco antes de ser retirada, de modo que as
camadas mais profundas da estrutura do material são atingidas no processo de
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conformação. A deformação resultante é, então, mais regular do que a produzida pela
ação dinâmica do martelamento.
O forjamento por prensagem é realizado por prensas mecânicas ou hidráulicas. As
prensas mecânicas, de curso limitado, são acionadas por eixos excêntricos e podem
aplicar cargas entre 100 e 8.000 toneladas. As prensas hidráulicas podem ter um
grande curso e são acionadas por pistões hidráulicos. Sua capacidade de aplicação de
carga fica entre 300 e 50.000 toneladas. Elas são bem mais caras que as prensas
mecânicas.
As operações de forjamento são realizadas a quente, em temperaturas superiores às
de recristalização do metal. É importante que a peça seja aquecida uniformemente e
em temperatura adequada. Esse aquecimento é feito em fornos de tamanhos e
formatos variados, relacionados ao tipo de metal usado e de peças a serem produzidas
e vão desde os fornos de câmara simples até os fornos com controle específico de
atmosfera e temperatura. Alguns metais não-ferrosos podem ser forjados a frio.
Conformação por estampagem
Estampagem é um processo de conformação mecânica, geralmente realizado a frio,
que engloba um conjunto de operações. Por meio dessas operações, a chapa plana é
submetida a transformações que a fazem adquirir uma nova forma geométrica, plana
ou oca. Isso só é possível por causa de uma propriedade mecânica que os metais têm:
a plasticidade.
As operações básicas de estampagem são:
• Corte.
• Dobramento.
• Estampagem profunda (ou "repuxo").
Assim como nem todo material pode ser laminado, nem todo material pode passar
pelas operações de estampagem. As chapas metálicas de uso mais comum na
estampagem são as feitas com as ligas de aço de baixo carbono, os aços inoxidáveis,
as ligas alumínio-manganês, alumínio-magnésio e o latão 70-30, que tem um dos
melhores índices de estampabilidade entre os materiais metálicos.
O latão 70-30 é uma liga com 70% de cobre e 30% de zinco.
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Além do material, outro fator que se deve considerar nesse processo é a qualidade da
chapa. Os itens que ajudam na avaliação da qualidade são: a composição química, as
propriedades mecânicas, as especificações dimensionais, e o acabamento e aparência
da superfície.
A composição química deve ser controlada no processo de fabricação do metal. A
segregação de elementos químicos, por exemplo, que pode estar presente no lingote
que deu origem à chapa, causa o comportamento irregular do material durante a
estampagem.
As propriedades mecânicas, como dureza e resistência à tração, são
importantíssimas na estampagem. Elas são determinadas por meio de ensaios
mecânicos que nada mais são do que testes feitos com equipamentos especiais.
Esses dados, juntamente com dados sobre a composição química, geralmente são
fornecidos nas especificações dos materiais, presentes nos catálogos dos fabricantes
das chapas e padronizados através de normas.As especificações das dimensões ajudam no melhor aproveitamento possível do
material, quando é necessário cortá-lo para a fabricação da peça. Uma chapa fora dos
padrões de dimensão impede seu bom aproveitamento em termos de distribuição e
quantidade das peças a serem cortadas. O ideal é obter a menor quantidade possível
de sobras e retalhos que não podem ser aproveitados. Esse aproveitamento ideal
envolve também o estudo da distribuição das peças na chapa.
Os defeitos de superfície prejudicam não só a qualidade da peça estampada, como
também influenciam no acabamento quando o produto deve receber pintura ou algum
tipo de revestimento como a cromação, por exemplo. Por isso, esse é um fator que
também deve ser controlado.
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As operações de estampagem são realizadas por meio de prensas que podem ser
mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou não de dispositivos de alimentação automática
das chapas, tiras cortadas, ou bobinas.
A seleção de uma prensa depende do formato, tamanho e quantidade de peças a
serem produzidas e, conseqüentemente, do tipo de ferramental que será usado.
Normalmente, as prensas mecânicas são usadas nas operações de corte, dobramento
e estampagem rasa. As prensas hidráulicas são mais usadas na estampagem
profunda.
Na estampagem, além das prensas, são usadas ferramentas especiais chamadas
estampos que se constituem basicamente de um punção (ou macho) e uma matriz.
Essas ferramentas são classificadas de acordo com o tipo de operação a ser
executada. Assim, temos:
• Ferramentas para corte;
• Ferramentas para dobramento;
• Ferramentas para estampagem profunda.
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Conformação por dobramento e curvamento
O dobramento é a operação pela qual a peça anteriormente recortada é conformada
com o auxílio de estampos de dobramento. Estes são formados por um punção e uma
matriz normalmente montados em uma prensa.
O material, em forma de chapa, barra, tubo ou vareta, é colocado entre o punção e a
matriz. Na prensagem, uma parte é forçada contra a outra e com isso se obtém o perfil
desejado.
Em toda e qualquer operação de dobramento, o material sofre deformações além do
seu limite elástico. No lado externo há um esforço de tração, o metal se alonga e há
uma redução de espessura. No lado interno, o esforço é de compressão.
Por causa da elasticidade do material, sempre há um pequeno retorno para um ângulo
ligeiramente menor que o inicial, embora a chapa tenha sido dobrada além de seu
limite elástico. Por causa disso, quando se constrói o estampo, o cálculo do ângulo de
dobramento deve considerar esse retorno e prever um dobramento em um ângulo
levemente superior ao desejado.
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Existe uma região interna do material que não sofre nenhum efeito dos esforços de
tração e compressão aos quais a chapa é submetida durante o dobramento. Essa
região é chamada de linha neutra.
Outro fator a considerar é a existência dos raios de curvatura. Cantos vivos ou raios
pequenos podem provocar a ruptura durante o dobramento. Em geral, a determinação
do raio de curvatura é função do projeto ou desenho da peça, do tipo de material
usado, da espessura da peça e do sentido da laminação da chapa. Materiais mais
dúcteis como o alumínio, o cobre, o latão e o aço com baixo teor de carbono
necessitam de raios menores do que materiais mais duros como os aços de médio e
alto teores de carbono, aços ligados etc.
Até atingir o formato final, o produto pode ser dobrado com o auxílio de apenas um
estampo em uma única fase, ou em mais de uma, ou, então, com mais de um
estampo.
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Estampagem profunda (repuxo)
A estampagem profunda é um processo de conformação mecânica em que chapas
planas são conformadas no formato de um copo. Ela é realizada a frio e, dependendo
da característica do produto, em uma ou mais fases de conformação. Por esse
processo, produzem-se panelas, partes das latarias de carros como pára-lamas,
capôs, portas, e peças como cartuchos e refletores parabólicos.
Na estampagem profunda, a chapa metálica sofre alongamento em ao menos uma
direção, e compressão em outra direção. Geralmente, um compensa o outro e não há
mudança na espessura da chapa.
Assim como no dobramento, a estampagem profunda também é realizada com o
auxílio de estampos formados por um punção, uma matriz e um sujeitador presos a
prensas mecânicas ou hidráulicas. A chapa, já cortada nas dimensões determinadas, é
presa entre a matriz e o sujeitador, que mantém sobre ela uma pressão constante
durante o embutimento. Isso evita que ocorra o enrugamento da superfície da peça. O
punção é acionado, desce e força a chapa para baixo, através da matriz. Nessa
operação, também é necessário um controle sobre a folga entre o punção e a matriz.
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Quando a profundidade do embutimento é grande, ou seja, tem a altura maior que o
diâmetro da peça, e são necessárias várias operações sucessivas para obtê-la, tem-se
a reestampagem. Isso pode ser feito com o mesmo punção, ou com punções
diferentes, quando o perfil da peça deve ser alterado numa segunda ou terceira
estampagem.
A ferramenta deve ter uma superfície lisa e bem acabada para minimizar o atrito entre
matriz-chapa-punção e, desse modo, diminuir o esforço de compressão e o desgaste
da ferramenta. Para diminuir o atrito pode-se usar também um lubrificante.
Lixamento
Para realização do lixamento, o abrasivo que adere a uma tela de papel ou tecido é
movimentado com pressão sobre a peça.
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Jateamento
Grãos abrasivos são lançados contra a peça por meio de jatos de ar ou de água
comprimidos. Este processo permite rebarbar a peça ou remover a camada superficial
oxidada ou pintura deteriorada.
Afiação
É o processo de usinagem por abrasão que utiliza rebolos. É empregado para gerar as
superfícies da cunha cortante. A peça trabalhada é a própria ferramenta de corte.
Soldagem
Existem muitas definições de soldagem. A mais abrangente (ou ampla) de todas é a
definição da Associação Americana de Soldagem (American Welding Society - AWS),
segundo a qual, soldagem é o �processo de união de materiais usado para obter a
coalescência (união) localizada de metais e não-metais, produzida por aquecimento
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até uma temperatura adequada, com ou sem a utilização de pressão e/ou material de
adição� (in Tecnologia da soldagem - Paulo Villani Marques, pág 352).
Soldabilidade
Se o material a ser soldado exigir muitos cuidados, tais como controle de
temperatura de aquecimento e de interpasse, ou tratamento térmico após
soldagem, por exemplo, dizemos que o material tem baixa soldabilidade.
Soldabilidade
Materiais
Ótima Boa Regular Difícil
Aço baixo carbono X
Aço médio carbono X X
Aço alto carbono X
Aço inox X X
Aços-ligas X
Ferro fundido cinzento X
Ferro fundido maleável e nodular X
Ferro fundido branco X
Liga de alumínio X
Liga de cobre X
Metalurgia da solda
Na região próxima à junta soldada está a zona de ligação, na qual se observa uma
transição entre a estrutura do metal fundido e a do metal de base.
Próxima a essa faixa está a zona afetada termicamente, na qual o metal é
superaquecido de modo que haja um aumento do tamanho do grão e, portanto, uma
alteração das propriedades do material. Essa faixa é normalmente a mais frágil da
junta soldada.
Segurança
Os principais riscos das operações de soldagem são: incêndios e explosões,
queimaduras, choque elétrico, inalação de fumos e gases nocivos e radiação.
Do ponto de vista do soldador que utiliza o equipamento de soldagem, este deve
proteger-se contra perigos das queimaduras provocadas por fagulhas, respingos de
material fundido epartículas aquecidas. Deve se proteger, também, dos choques
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elétricos e das radiações de luz visível ou invisível (raios infravermelhos e ultravioleta)
sempre presentes nos diversos processos de soldagem.
Assim, quando estiver operando um equipamento, ou seja, durante a soldagem, o
operador deve proteger:
• As mãos, com luvas feitas com raspas de couro;
• O tronco, com um avental de raspa de couro, ou aluminizado;
• Os braços e os ombros, com mangas e ombreiras também feitas de raspas de
couro;
• A cabeça e o pescoço, protegidos por uma touca;
• Os pés e as pernas, com botinas de segurança providas de biqueira de aço e
perneiras com polainas que, ao cobrir o peito dos pés, protegem contra fagulhas ou
respingos que possam entrar pelas aberturas existentes nas botinas.
• E dependendo do processo de soldagem, o rosto deve ser protegido com máscaras
ou escudos de proteção facial dotados de lentes que filtram as radiações
infravermelhas e ultravioleta, além de atenuar a intensidade luminosa. No processo
oxiacetilênico, usam-se, para esse mesmo fim, óculos com lentes escuras ao invés
de máscara;
• As vias respiratórias, com máscaras providas de filtros, toda a vez que se trabalhar
em locais confinados ou com metais que geram vapores tóxicos como o chumbo e
o mercúrio.
As roupas do soldador devem ser de tecido não inflamável, e devem estar sempre
limpas, secas e isentas de graxa e óleo para evitar que peguem fogo com facilidade.
Além desses cuidados com a proteção individual, o operador deve ficar sempre atento
para evitar acidentes que podem ocorrer no armazenamento, no uso e no manuseio do
equipamento. Para isso, algumas precauções devem ser tomadas:
• Manter o local de trabalho sempre limpo.
• Retirar todo o material inflamável do local de trabalho antes de iniciar a soldagem.
• Manter o local de trabalho bem ventilado.
• Restringir o acesso de pessoas estranhas ao local da soldagem, isolando-o por
meio de biombos.
• Usar sempre o equipamento de proteção individual.
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Soldagem a gás
Embora esse processo gere temperaturas elevadas, estas ainda são baixas se
comparadas com as geradas pelo arco elétrico. Por causa disso, a velocidade de
soldagem é baixa e, apesar da simplicidade e baixo custo, o uso em processos
industriais da soldagem a gás é muito restrito. Assim, ela é usada apenas quando se
exige um ótimo controle do calor fornecido e da temperatura das peças, como na
soldagem de chapas finas e tubos de pequeno diâmetro e, também, na deposição de
revestimentos com propriedades especiais na superfície das peças. Seu maior uso se
dá na soldagem de manutenção.
Basicamente, existem dois tipos de maçaricos:
a. O maçarico de baixa pressão, do tipo injetor, que fornece uma mistura de gás e
oxigênio sem variação de proporção;
b. O maçarico misturador, que é usado com cilindros de gás de média pressão. Nele,
os gases passam por válvulas que permitem controlar a proporção da mistura, e
continuam através de tubos independentes até o ponto de encontro dos gases sem
sofrer alterações significativas de volume e pressão.
O gás
O oxigênio, que representa 21% da atmosfera que envolve a Terra, é usado puro no
processo; tem a função de acelerar as reações e aumentar a temperatura da chama.
O gás combustível, por sua vez, precisa apresentar algumas características. Por
exemplo: ele deve ter alta temperatura de chama, alta taxa de propagação de chama,
alto potencial energético e mínima reação química com os metais de base e de adição.
Gases como o hidrogênio, o propano, o metano, o gás natural e, principalmente, o
acetileno apresentam essas características.
E de todos eles, o acetileno é o mais usado por causa da alta potência de sua chama e
pela alta velocidade de inflamação. Em presença do oxigênio puro, sua temperatura
pode atingir aproximadamente 3200ºC, a maior dentre os gases que citamos acima.
Uma soldagem realizada corretamente proporciona a fusão satisfatória em ambas as
bordas da junta soldada e deve apresentar o seguinte aspecto:
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Cuidados
A soldagem pelo processo oxi-gás exige que o soldador se mantenha sempre atento
para evitar acidentes. Estes podem acontecer durante o transporte dos cilindros, na
armazenagem, no uso e manuseio dos cilindros e do próprio equipamento de
soldagem.
Os cilindros são vasos de pressão bastante resistentes e pesados. Por isso, devido ao
seu peso, pela pressão que contêm e pelo próprio gás que armazenam, eles devem
ser manuseados com bastante cuidado. Por exemplo:
• O transporte deve ser feito com carrinhos especiais, sempre na posição vertical e
com o capacete de proteção das válvulas;
• A armazenagem deve ser em local ventilado, seco e protegido dos raios solares,
com paredes resistentes ao fogo, no qual os cilindros cheios devem estar
separados dos vazios, bem como os de oxigênio (cilindro preto) dos que contêm
acetileno (cilindro bordô);
• Os orifícios das válvulas devem ser mantidos limpos, sem vestígios de óleo ou
graxa;
• Usar uma válvula contra retrocesso (chamada de válvula seca corta-chama) no
regulador de pressão de acetileno, a fim de impedir que o retorno da chama, o
refluxo dos gases ou as ondas de pressão atinjam o regulador ou o cilindro;
• Manusear os cilindros de gás com cuidado para que eles não sofram choques ou
impactos mecânicos;
• Nunca deixar a chama do maçarico próxima dos cilindros.
Além disso, outras providências podem ser tomadas durante o uso do equipamento:
• Verificar se não há vazamento de gases nas mangueiras e conexões;
• Nunca soldar ou cortar recipientes metálicos que tenham sido usados para guardar
líquidos combustíveis, sem cuidadosa limpeza prévia;
• Usar tenazes para movimentar materiais metálicos aquecidos e de pequeno porte
de um lado para outro.
Um dos grandes perigos na soldagem a gás é o retrocesso da chama, que pode
acontecer devido à regulagem incorreta das pressões de saída dos gases. Quando
isso acontece, deve-se proceder da seguinte maneira:
• Feche a válvula que regula a saída de acetileno do maçarico.
• Feche a válvula que regula a saída de oxigênio.
• Esfrie o maçarico, introduzindo-o em um recipiente com água.
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• Retire o maçarico do recipiente e abra a válvula de oxigênio para retirar o água que
tenha penetrado no maçarico.
Soldagem ao arco elétrico com eletrodo revestido
O processo ao arco elétrico com eletrodo revestido tem grande versatilidade e permite
a soldagem de um grande número de materiais que vão desde o aço-carbono, os
aços-ligas e os aços inoxidáveis, passando pelos ferros fundidos, até os metais não-
ferrosos, como o alumínio, o cobre, o níquel e suas ligas.
Seu emprego na fabricação, montagem e manutenção de equipamentos e estruturas é
indicado tanto dentro da fábrica quanto em campo e em operações que exigem
soldagem nas mais diversas posições.
Isso compensa as desvantagens de ser um processo manual, com baixa velocidade de
produção, estreitamente dependente da habilidade do soldador. Além disso, o
processo exige cuidados especiais com os eletrodos e produz um grande volume de
gases e fumos de soldagem.
Apesar disso, a soldagem ao arco elétrico com eletrodos revestidos é, ainda hoje, o
processo mais comum de soldagem ao arco em uso.
Para dar origem ao arco, é necessário que exista uma diferença de potencial entre o
eletrodo e a peça: para corrente contínua, de 40 a 50 volts, e para corrente alternada,
de 50 a 60 volts. É necessário também que o eletrodo toque a peça, para que a
corrente elétrica possa fluir. Depois que o arco é estabelecido, a tensão cai, de modo
que um arco estável pode ser mantido entre um eletrodo metálico e a peça com uma
tensão entre 15 e 30 volts.
O metal fundido do eletrodo é transferido para a peça formando uma poça de fusão.
Esta é protegidada atmosfera por gases formados pela combustão do revestimento do
eletrodo para evitar a contaminação, por exemplo, pelo oxigênio e pelo nitrogênio que
existem no ar.
Atualmente, o processo de soldagem ao arco elétrico por eletrodo revestido é usado
nas indústrias naval, ferroviária, automobilística, metal-mecânica e de construção civil.
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É um processo predominantemente manual, adaptado a materiais de diversas
espessuras em qualquer posição de soldagem.
Fontes de energia para soldagem
O processo de soldagem ao arco necessita de fontes de energia que forneçam os
valores de tensão e corrente adequados a sua formação.
Para isso, essas fontes devem apresentar algumas características:
• Transformar a energia da rede, que é de alta tensão e baixa intensidade de
corrente, em energia de soldagem, caracterizada por baixa tensão e alta
intensidade de corrente;
• Oferecer uma corrente de soldagem estável;
• Possibilitar a regulagem da tensão e da corrente;
• Permitir a fusão de todos os diâmetros de eletrodos compatíveis com o
equipamento usado.
Três tipos de fontes se enquadram nessas características: os transformadores que
fornecem corrente alternada, os transformadores-retificadores, e os geradores que
fornecem corrente contínua.
O eletrodo revestido
O eletrodo revestido é constituído de um núcleo metálico chamado alma, que pode ser
ou não da mesma natureza do metal-base, porque o revestimento pode, entre outras
coisas, complementar sua composição química. Desse modo, se o material a soldar é
um aço de baixo carbono e baixa liga, a alma será de aço com carbono (aço
efervescente). Se o material for aço inoxidável, a alma será de aço de baixo carbono
(efervescente) ou aço inoxidável. Se for necessário soldar ferro fundido, a alma será de
níquel puro ou liga de ferro-níquel, de ferro fundido, de aço.
O revestimento é composto de elementos de liga e desoxidantes (tais como ferro-
silício, ferro-manganês), estabilizadores de arco, formadores de escória, materiais
fundentes (tais como óxido de ferro e óxido de manganês) e de materiais que formam
a atmosfera protetora (tais como dextrina, carbonatos, celulose).
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Além de proteção contra a contaminação atmosférica, o revestimento tem as seguintes
funções:
1. Reduzir a velocidade de solidificação, por meio da escória.
2. Proteger contra a ação da atmosfera e permitir a desgaseificação do metal de solda
por meio de escória.
3. Facilitar a abertura do arco, além de estabilizá-lo.
4. Introduzir elementos de liga no depósito e desoxidar o metal.
5. Facilitar a soldagem em diversas posições de trabalho.
6. Guiar as gotas em fusão na direção da poça de fusão.
7. Isolar eletricamente, na soldagem de chanfros estreitos de difícil acesso, a fim de
evitar a abertura do arco em pontos indesejáveis.
Cuidados com os eletrodos revestidos
Cuidados especiais devem ser tomados com o manuseio e armazenamento dos
eletrodos, pois estes podem ser facilmente danificados. Em caso de choque, queda ou
se o eletrodo for dobrado, parte de seu revestimento pode ser quebrada, deixando
exposta sua alma. Nesse caso, ele não deve ser usado em trabalhos de
responsabilidade.
A absorção de umidade também pode comprometer o desempenho de alguns tipos de
eletrodos. Por isso, eles são fornecidos em embalagens fechadas adequadamente.
Uma vez aberta a embalagem, estes eletrodos devem ser guardados em estufas
especiais para esse fim.
Os eletrodos revestidos devem ser manuseados e guardados de acordo com as
instruções dos fabricantes.
Tipos de eletrodos revestido
Tipo de eletrodo !
Dados técnicos " Rutílico
Básico
Baixo hidrogênio Celulósico
Componentes do
revestimento
Rutilo ou compostos
derivados de óxidos de
titânio
Carbonato de cálcio,
outros carbonatos
básicos e flúor
Materiais orgânicos
Posição de soldagem Todas Todas Todas
Tipo de corrente CA ou CC (polaridadedireta ou inversa)
CA ou CC (polaridade
direta)
CA ou CC (polaridade
direta)
Propriedades
mecânicas de depósito Razoáveis Muito boas Boas
Penetração Pequena Média Grande
Escória
Densa e viscosa,
geralmente
autodestacável
Compacta e espessa,
facilmente destacável
Pouca, de fácil
remoção
Tendência à trinca Regular Baixa Regular
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Classificação dos eletrodos revestidos
A classificação mais simples, aceita em quase todo o mundo, foi criada pela AWS �
American Welding Society (Sociedade Americana de Soldagem). Veja quadro a seguir.
Especificação AWS para eletrodos Revestidos
Ref. AWS Eletrodos para:
A 5.1 Aços-carbonos
A 5.3 Alumínio e suas ligas
A 5.4 Aços inoxidáveis
A 5.5 Aços de baixa liga
A 5.6 Cobre e suas ligas
A 5.11 Níquel e suas ligas
A 5.13 Revestimentos (alma sólida)
A 5.15 Ferros fundidos
A 5.21 Revestimento (alma tubular com carboneto de tungstênio)
Codificação do eletrodo
1. A letra E significa eletrodo para soldagem a arco elétrico.
2. Os dois primeiros dígitos, que também podem ser três, indicam o limite mínimo de
resistência à tração que o metal de solda admite. Eles devem ser multiplicados por
1.000 para expressar e resistência em psi.
3. O dígito seguinte indica as posições de soldagem nas quais o eletrodo pode ser
empregado com bons resultados:
• Todas as posições.
• Posição horizontal (para toda solda em ângulo) e plana.
• Posição vertical descendente, horizontal, plana e sobrecabeça.
4. O dígito que vem em seguida vai de zero a oito e fornece informações sobre:
• A corrente empregada: CC com polaridade negativa ou positiva, e CA;
• A penetração do arco;
• A natureza do revestimento do eletrodo.
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Nota: psi, do inglês �pound per square inch�, que quer dizer libra por polegada
quadrada, é uma unidade de medida de pressão equivalente a uma libra-força por
polegada quadrada ou a 6,895 Pa.
Soldagem TIG
A sigla TIG deriva do inglês Tungsten Inert Gas e se refere a um processo de
soldagem ao arco elétrico, com ou sem metal de adição, que usa um eletrodo não-
consumível de tungstênio envolto por uma cortina de gás protetor.
Nesse processo, a união das peças metálicas é produzida por aquecimento e fusão
através de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio não-
consumível e as peças a serem unidas. A principal função do gás inerte é proteger a
poça de fusão e o arco contra a contaminação da atmosfera.
Esse processo é aplicável à maioria dos metais e suas ligas numa ampla faixa de
espessuras. Porém, devido à baixa taxa de deposição, sua aplicação é limitada à
soldagem de peças pequenas e no passe de raiz, principalmente de metais não-
ferrosos e de aço inoxidável.
O arco elétrico na soldagem TIG produz soldas com boa aparência e acabamento. Isso
exige pouca ou nenhuma limpeza após a operação de soldagem. Esse arco pode ser
obtido por meio de corrente alternada (CA), corrente contínua e eletrodo negativo (CC),
e corrente contínua e eletrodo positivo (CC+), que é pouco usada pelos riscos de fusão
do eletrodo e contaminação da solda.
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Um arco de soldagem TIG ideal é aquele que fornece a máxima quantidade de calor
ao metal-base e a mínima ao eletrodo. Além disso, no caso de alumínio e magnésio e
suas ligas, ele deve promover a remoção da camada de óxido que se forma na frente
da poça de fusão. Dependendo da situação e de acordo com as necessidades do
trabalho, cada um dos modos de se produzir o arco (CA, CC+ ou CC-) apresenta um
ou mais desses requisitos.
O uso do eletrodo não-consumível permite a soldagem sem utilização de metal de
adição. O gás inerte, por sua vez, não reage quimicamente com a poça de fusão. Com
isso, há pouca geração de gases e fumos de soldagem, o que proporciona ótima
visibilidade para o soldador.
A soldagem TIG é normalmente manual em qualquer posição mas, com o usode
dispositivos adequados, o processo pode ser facilmente mecanizado.
Equipamento básico
O equipamento usado na soldagem TIG é composto basicamente por:
• Uma fonte de energia elétrica;
• Uma tocha de soldagem;
• Uma fonte de gás protetor;
• Um eletrodo para a abertura do arco;
• Unidade para circulação de água para refrigeração da tocha.
A fonte de energia elétrica é do tipo ajustável e pode ser:
• Um transformador que fornece corrente alternada;
• Um transformador/retificador de corrente contínua com controle eletromagnético ou
eletrônico;
• Fonte de corrente pulsada;
• Fontes que podem fornecer corrente contínua ou alternada.
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A tocha de soldagem tem como função suportar o eletrodo de tungstênio e conduzir o
gás de proteção de forma apropriada. Ela é dotada de uma pinça interna que serve
para segurar o eletrodo e fazer o contato elétrico. Possui também um bocal que pode
ser de cerâmica ou de metal e cuja função é direcionar o fluxo do gás.
Veja ilustração abaixo.
Todas as tochas precisam ser refrigeradas. Isso pode ser feito pelo próprio gás de
proteção, em tochas de capacidade até 150 A ou, para tochas entre 150 e 500 A, com
água corrente fornecida por um circuito de refrigeração composto por um motor
elétrico, um radiador e uma bomba d�água.
O eletrodo usado no processo de soldagem TIG é uma vareta sinterizada de
tungstênio puro ou com adição de elementos de liga (tório, zircônio, lantânio e cério).
Sua função é conduzir a corrente elétrica até o arco. Essa capacidade de condução
varia de acordo com sua composição química, com seu diâmetro e com o tipo de
corrente de soldagem.
A seleção do tipo e do diâmetro do eletrodo é feita em função do material que vai ser
soldado, da espessura da peça, do tipo da junta, do número de passes necessários à
realização da soldagem, e dos parâmetros de soldagem que vão ser usados no
trabalho.
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Soldagem MIG/MAG
Esse processo tem no mínimo duas diferenças com relação ao processo por eletrodo
revestido que também usa o princípio do arco elétrico para a realização da soldagem.
Vamos a elas.
A primeira diferença é que o processo MIG/MAG usa eletrodos não-revestidos, para a
realização da soldagem.
A segunda é que a alimentação do eletrodo é feita mecanicamente. Essa semi-
automatização faz com que o soldador seja responsável pelo início, pela interrupção
da soldagem e por mover a tocha ao longo da junta. A manutenção do arco é
assegurada pela alimentação mecanizada e contínua do eletrodo. Isso garante ao
processo sua principal vantagem em relação a outros processo de soldagem manual: a
alta produtividade.
As siglas MIG e MAG vêm do inglês �metal inert gas� e �metal active gas�. Essas siglas
se referem respectivamente aos gases de proteção usados no processo: gases inertes
ou mistura de gases inertes, e gás ativo ou mistura de gás ativo com inerte. Ajudam
também a identificar a diferença fundamental entre um e outro: a soldagem MAG é
usada principalmente na soldagem de materiais ferrosos, enquanto a soldagem MIG é
usada na soldagem de materiais não-ferrosos, como o alumínio, o cobre, o níquel, o
magnésio e suas respectivas ligas.
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A soldagem MIG/MAG é usada na fabricação de componentes e estruturas, na
fabricação de equipamentos de médio e grande portes como pontes rolantes, vigas,
escavadeiras, tratores; na indústria automobilística, na manutenção de equipamentos e
peças metálicas, na recuperação de peças desgastadas e no revestimento de
superfícies metálicas com materiais especiais.
As amplas aplicações desses processos são devidas à:
• Alta taxa de deposição, o que leva à alta produtividade no trabalho do soldador;
• Versatilidade em relação ao tipo de materiais, espessuras e posições de soldagem
em que podem ser aplicados;
• Ausência de operações de remoção de escória por causa da não utilização de
fluxos de soldagem;
• Exigência de menor habilidade do soldador.
Apesar da maior sensibilidade à variação dos parâmetros elétricos de operação do
arco de soldagem, que influenciam diretamente na qualidade do cordão de solda, a
soldagem MIG/MAG, por sua alta produtividade, é a que apresentou maior crescimento
de utilização nos últimos anos no mundo.
Na soldagem MIG/MAG, o metal fundido na ponta do eletrodo tem que se transferir
para a poça de fusão. O modo como essa transferência acontece é muito importante.
Ele é influenciado principalmente pelo valor da corrente de soldagem, pela tensão, pelo
diâmetro do eletrodo, e pelo tipo de gás de proteção usado.
Por outro lado, o modo como essa transferência ocorre influi na estabilidade do arco,
na aplicabilidade em determinadas posições de soldagem e no nível de geração de
respingos.
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Soldagem por arco submerso
Processo de soldagem por fusão chamado soldagem ao arco submerso. Nele, a união
entre os metais acontece por aquecimento e fusão obtidos por meio de um arco
elétrico estabelecido entre um eletrodo metálico sem revestimento e a peça que se
quer soldar. A grande �sacada� desse método é que o arco se forma sob uma camada
protetora de material granular, ou seja, em forma de grãos, chamado de fluxo, e que é
colocada sobre a região da solda. Essa proteção impede a contaminação da solda pela
atmosfera.
Uma vez aberto o arco, tanto o eletrodo quanto o fluxo são alimentados continuamente
para a região do arco enquanto a tocha é deslocada. O eletrodo, parte da camada de
fluxo e o metal de base fundem sob o calor do arco formando a poça de fusão.
O cordão de solda é formado pelo metal fundido solidificado. A parte fundida do fluxo
forma uma camada de escória que protege o cordão da solda e que é facilmente
removível. A parte do fluxo que não se funde pode ser reutilizada em novas operações.
A soldagem por arco submerso é um processo estável que gera poucos fumos de
soldagem e quase nenhum respingo. Como resultado são obtidos cordões uniformes
com bom acabamento. As soldas resultantes apresentam boas propriedades
mecânicas.
As principais vantagens desse processo são o rendimento, pois não há praticamente
perdas por respingos, e a alta taxa de deposição. É um processo rápido, pois exige
apenas um terço do tempo normalmente necessário para outros processos, e
econômico, por causa de sua alta produtividade. Os cordões de solda obtidos são de
alta qualidade.
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AA217-0534
A principal limitação do processo é a posição de soldagem, ou seja, ela pode ser
realizada apenas nas posições plana e horizontal, quando se trata de soldagem em
juntas de ângulo.
A soldagem ao arco submerso é utilizada em estaleiros, caldeirarias de médio e
grande portes, mineradoras, siderúrgicas e fábricas de perfis e estruturas metálicas,
principalmente em trabalhos com aço-carbono, carbono-manganês, aços de baixa liga
e aços inoxidáveis. Pode também ser empregada no revestimento e recuperação de
peças desgastadas, com a deposição de metais resistentes à oxidação e ao desgaste.
Equipamentos necessários
Para realizar soldagem ao arco submerso, são necessários os seguintes
equipamentos:
• Uma fonte de energia;
• Uma tocha de soldagem;
• Um sistema alimentador;
• De eletrodo;
• Um sistema de controle;
• Dispositivos para alimentação e recuperação de fluxo.
Eletrodos e fluxos de soldagem
A combinação do metal de base com o procedimento de soldagem, o eletrodo e o fluxo
de soldagem adequados determina as propriedades mecânicas do cordão de solda.
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AA217-05 35
Normalmente, os eletrodos para soldagem ao arco submerso são arames sólidos,
fornecidos em carretéis e bobinas, com diâmetros que variam entre 1,6 e 6,4mm. Eles
permitem soldagem com elevadas densidades de corrente, dependendo do tipo e
quantidadede soldas a realizar. Eles são produzidos por trefilação e podem ser
revestidos superficialmente com cobre. Em aplicações especiais, eles podem ter a
forma de fita ou de tubo.
A especificação dos arames pode ser feita de acordo com a composição química. Por
essa classificação, os arames-eletrodos são divididos em três grupos: baixo (L), médio
(M) e alto (H) teor de manganês.
Além disso, os eletrodos de cada grupo podem apresentar diferentes teores de
carbono e altos ou baixos teores de silício. Os eletrodos com maiores teores de
carbono, manganês e silício produzem cordões com maior resistência e dureza. Os
eletrodos com maior teor de silício são adequados para os cordões obtidos com
elevadas velocidades de soldagem, porque o silício aumenta a fluidez da poça de
fusão.
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Sistemas de produção
Introdução
O princípio de elaboração representa uma disposição dos postos de trabalho de
procedimentos interligados na empresa.
Pela realização do princípio resultam grupos de sistemas de trabalho com os mesmos
objetivos de elaboração, são as chamadas oficinas.
Exemplo
Na próxima figura estão representadas, esquematicamente, duas oficinas, pelo
princípio de elaboração.
O processo ilustrado mostra claramente o percurso percorrido na elaboração de uma
peça fundida.
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No Atividade Tipo e No do Meio de Produção
F1 - F3 Fresadoras 1 Fresar Fresadora F2
R1 - R4 Tornos-revólver 2 Tornear Torno (entre pontas) D4
D1 - D6 Tornos (entre pontas) 3 Fresar Fresadora F3
B1 - B5 Furadeiras 4 Furar Furadeira B5
G1 - G4 Rosqueadeiras 5 Rebaixar Furadeira B4
WB - Bancada 6 Escarear Rosqueadeira G4
7 Cortar rosca Posto na área de controle
Medir
Exemplo para a disposição de máquinas pelo princípio de elaboração
Fabricação pelo princípio de fluxo
O princípio de fluxo representa uma disposição dos postos de trabalho ligada ao
produto.
Exemplo
Vemos agora, a produção da mesma peça do exemplo anterior, pelo princípio de fluxo.
As máquinas estão instaladas na seqüência das atividades de elaboração da peça
fundida, na mesma área da oficina I da figura anterior.
Exemplo para a instalação de máquinas pelo princípio de fluxo
A fabricação pelo processo de fluxo pode ainda ser subdividida em:
• Fabricação em linha (também chamada de fabricação em linha seqüencial);
• Produção em linha (também chamada trabalho contínuo).
Fabricação em linha
Na fabricação em linha existe apenas uma mínima ligação cronológica direita entre os
postos de trabalho e entre os trabalhadores. As transferências das peças ao posto de
trabalho seguinte não ocorre num ritmo definido. Entre os postos de trabalho
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AA217-05 39
individuais são mantidos estoques de reserva que, permitem armazenar uma certa
quantidade de peças que, para peças pequenas pode ser muito grande. São
chamados �pulmões�.
Apesar da mínima ligação cronológica entre os trabalhadores, existe uma certa
dependência na qual, por exemplo, diária ou semanalmente, aproximadamente o
mesmo rendimento quantitativo precisa ser alcançado pelos postos de trabalho
individuais.
A figura abaixo mostra uma fabricação em linha com grandes �pulmões� intermediários.
Fabricação de linha com grandes reservas intermediárias
Na figura abaixo, a reserva intermediária é constituída de um acumulo de peças sobre
a mesa de trabalho.
Fabricação de linha com �pulmões� intermediários limitados.
Produção em linha
Na produção em linha, o processo é ligado cronologicamente. O percurso das peças
pelos postos de trabalho individuais, é definido numa seqüência tal que, entre os
postos de trabalho, não ocorre estocagem de peças no processo.
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AA217-0540
A produção em linha é também definida como: uma seqüência contínua de atividades,
que uma peça percorre e que são executadas por várias pessoas, cujos sistemas de
trabalho são definidos ambiental e cronologicamente, um após o outro.
Essa definição identifica, da melhor maneira, o critério mais importante da produção
em linha para o estudo do trabalho, que é o caso de várias pessoas dependentes
umas das outras, executando, sucessivamente, distintos trechos do processo.
Exemplo para produção em linha
No Atividade Tipo e No do Meio de Produção
1
2
3
4
5
6
7
Fresar
Tornear
Fresar
Furar, rebaixar
Escarear
Cortar rosca
Medir
Fresadora F2
Torno (entre pontas) D4
Fresadora F3
Furadeira B5
Furadeira B4
Rosqueadeira G4
Posto na área de controle
Na figura anterior, os postos de trabalho para a produção da peça fundida, do mesmo
exemplo anterior, foram dispostos ao longo de uma esteira contínua.
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AA217-05 41
Elementos de fixação
Introdução
Na mecânica é muito comum a necessidade de fixar e unir as partes integrantes dos
conjuntos mecânicos. Qualquer construção, por mais simples que seja, exige união de
peças entre si.
Em mecânica as peças a serem unidas, exigem elementos próprios de união que são
denominados elementos de fixação.
Numa classificação geral, os elementos de fixação mais usados em mecânica são:
rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, chavetas etc.
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AA217-0542
Rosca
Rosca é uma saliência de perfil constante, helicoidal, que se desenvolve de forma
uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície cilíndrica ou cônica.
Essa saliência é denominada filete.
Considerações sobre o passo de uma rosca
Passo: É a distância entre dois filetes consecutivos.
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AA217-05 43
A determinação do passo de uma rosca pode ser feita com escala ou verificadores de
rosca.
Em alguns sistemas de roscas o passo vem expresso pelo número de fios por
polegada.
Nesse caso determina-se o valor do passo dividindo-se uma polegada pelo número de
filetes por polegada da rosca.
Exemplo
Rosca de 8 filetes por polegada
Passo em polegada = 
 polegada por fil. de nº 
1" = 
 8 
1"
Passo em mm = 
8
 25,4mm = 3,125mm
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AA217-0544
Rosca fina (rosca de pequeno passo)
Freqüentemente é usada na construção de automóveis e aeronaves, principalmente
porque nesses veículos ocorrem choques e vibrações que tendem a afrouxar a porca.
É utilizada também quando há necessidade de uma ajustagem fina ou uma maior
tensão inicial de aperto e, ainda, em chapas de pouca espessura e em tubos, por não
diminuir sua secção.
Parafusos com tais roscas são comumente feitos de aços-liga e tratados termicamente.
Observação
Devem-se evitar roscas finas em materiais quebradiços.
Rosca média (normal)
Utilizada normalmente em construções mecânicas e em parafusos de modo geral,
proporciona também uma boa tensão inicial de aperto, mas deve-se precaver quando
do seu emprego em montagens sujeitas a vibrações, usando, por exemplo, arruelas de
pressão.
Perfil da rosca (secção do filete)
Triangular
É o mais comum. Utilizado em parafusos e porcas de fixação, uniões e tubos.
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AA217-05 45
Trapezoidal
Empregado em órgãos de comando das máquinas operatrizes (para transmissão de
movimento suave e uniforme), fusos e prensas de estampar (balancins mecânicos).
Redondo
Empregado em parafusos de grandes diâmetros e que devem suportar grandes
esforços, geralmente em componentes ferroviários. É empregado também em
lâmpadas e fusíveis pela facilidade na estampagem.
Dente de serra
Usado quando a força de solicitação é muito grande em um só sentido (morsas,
macacos, pinças para tornos e fresadoras).
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Quadrado
Quase emdesuso, mas ainda utilizado em parafusos e peças sujeitas a choques e
grandes esforços (morsas).
Sentido de direção do filete
O filete pode ter dois sentidos de direção: à direita e à esquerda.
Rosca à direita Rosca à esquerda
As roscas podem ter filetes simples ou múltiplos.
Uma rosca é de filete simples, quando uma só saliência se desenvolve em torno do
núcleo.
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Uma rosca é de filete múltiplo (ou de duas ou mais entradas) quando várias saliências
se desenvolve lado a lado, em torno do cilindro.
Nomenclatura das partes de uma rosca
D = diâmetro externo da rosca P = passo da rosca
df = diâmetro dos flancos h = altura do filete
d = diâmetro interno (núcleo) f = largura no fundo do vão
= ângulo do filete c = achatamento ou crista do filete
i = ângulo da hélice
Principais sistemas de roscas
Existem diversos sistemas de roscas. Cada sistema se caracteriza pela forma ou perfil
do filete e pelas medidas e ângulos de cada perfil. Serão aqui indicados seis sistemas:
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Rosca do Sistema internacional (Métrico ou ISO)
• Ângulo do perfil do filete: 60º.
• Passo: métrico (em mm).
• Perfil: triangular.
Rosca do Sistema Whitworth (inglês)-BSW e BSF
• Ângulo do perfil do filete: 55º.
• Passo: geralmente dado em no de filetes por polegada.
• Perfil: triangular.
Rosca do Sistema Americano
• Ângulo do perfil: 60º.
• Passo: em nº de filetes por polegada.
• Perfil: triangular.
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AA217-05 49
Utilização das roscas
As roscas fazem parte dos parafusos e porcas que são elementos de união com
fechamento de força, isto é, caracterizados pelo aperto de uma peça sobre a outra,
criando uma área de grande atrito.
A força de aperto resulta da tensão do parafuso ao ser apertado. A tensão produzida
tem de ser superior às forças opostas a ela durante o funcionamento. A tensão
resultante chama-se tensão inicial.
Comportamento dos parafusos
Ao se apertar um parafuso a tensão aumenta continuamente até um certo ponto.
Continuando-se a apertá-lo nota-se uma diminuição progressiva da tensão até ocorrer
o rompimento.
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AA217-0550
Na zona de tensão progressiva o parafuso deforma-se elasticamente. Deformado, sua
tendência é voltar ao comprimento inicial, não podendo fazê-lo, devido às peças de
união, exerce a força de aperto.
Continuando-se a apertá-lo provocam-se deformações plásticas, isto é, o parafuso
mantém seu comprimento deformado, mesmo após cessar o esforço de tração. Um
parafuso apertado dessa forma não possui força de aperto ou tensão inicial.
A forma de se ter um aperto adequado é manter a deformação dentro da zona elástica.
Quer dizer, dentro do limite de elasticidade do material de que é fabricado o parafuso.
Em geral, os parafusos são apertados com chaves comuns, o que gera uma das
seguintes situações:
• Os parafusos pequenos (até 12mm) ficam demasiadamente apertados;
• Os parafusos grandes (acima de 12mm) ficam pouco apertados;
• Os parafusos ficam adequadamente apertados devido à habilidade do mecânico.
Para evitar estas variações e obter um trabalho seguro devem-se usar ferramentas
indicadoras de aperto (torquimetros) e seguir as especificações do fabricante da
máquina ou equipamento.
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AA217-05 51
Parafusos
Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças,
isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e
desapertar os parafusos que as mantêm unidas.
Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabeça, da haste e do tipo de
acionamento.
Observação
O tipo de acionamento está relacionado com o tipo de cabeça do parafuso. Por
exemplo, um parafuso de cabeça sextavada é acionado por chave de boca ou de
estria.
Em geral, o parafuso é composto de duas partes: cabeça e corpo.
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AA217-0552
O corpo do parafuso pode ser cilíndrico ou cônico, totalmente roscado ou parcialmente
roscado. A cabeça pode apresentar vários formatos; porém, há parafusos sem cabeça.
Cilíndrico Cônico
Prisioneiro
Há uma enorme variedade de parafusos que podem ser diferenciados pelo formato da
cabeça, do corpo e da ponta. Essas diferenças, determinadas pela função dos
parafusos, permite classificá-los em quatro grandes grupos: parafusos passantes,
parafusos não-passantes, parafusos de pressão, parafusos prisioneiros.
Os parafusos passantes apresentam-se com cabeça ou sem cabeça.
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Parafusos não-passantes
São parafusos que não utilizam porcas. O 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.
Os parafusos de pressão podem apresentar cabeça ou não.
Parafusos prisioneiros
São parafusos sem cabeça com rosca em ambas as extremidades, sendo
recomendados nas situações que exigem montagens e desmontagens freqüentes. Em
tais situações, o uso de outros tipos de parafusos acaba 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. Para fixarmos o prisioneiro no furo da
máquina, utilizamos uma ferramenta especial.
Caso não haja esta ferramenta, improvisa-se um apoio com duas porcas travadas
numa das extremidades do prisioneiro.
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Após a fixação do prisioneiro pela outra extremidade, retiram-se as porcas.
A segunda peça é apertada mediante uma porca e arruela, aplicadas à extremidade
livre do prisioneiro.
O parafuso prisioneiro permanece no lugar quando as peças são desmontadas.
Quadro síntese com características da cabeça, do corpo, das pontas e com indicação
dos dispositivos de atarraxamento.
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Quadro com a ilustração dos tipos de parafusos em sua forma completa.
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Processo de rosqueamento
Ao unir peças com parafusos, o profissional precisa levar em consideração quatro
fatores de extrema importância:
• Profundidade do furo broqueado;
• Profundidade do furo roscado;
• Comprimento útil de penetração do parafuso;
• Diâmetro do furo passante.
Esses quatro fatores se relacionam conforme mostram as figuras e a tabela a seguir.
Furo broqueado Furo roscado Parafuso inserido Diâmetro do furo
no furo roscado passante
∅ - diâmetro do furo broqueado
d - diâmetro da rosca
A - profundidade do furo broqueado
B - profundidade da parte roscada
C - comprimento de penetração do parafuso
d1 - diâmetro do furo passante
Fatores a considerar ao unir peças com parafusos:
Material A B C d1
aço 2 d 1,5 d 1 d
ferro fundido 2,5 d 2 d 1,5 d
bronze, latão 2,5 d 2 d 1,5 d
alumínio 3 d 2,5 d 2 d
1,06 d
Exemplo
Duas peças de alumínio devem ser unidas com um parafuso de 6mm de diâmetro.
Qual deve ser a profundidade do furo broqueado? Qual deve ser a profundidade do
furo roscado? Quanto o parafuso deverá penetrar? Qual é o diâmetro do furo
passante?
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Solução
a. Procura-se na tabela o material a ser parafusado, ou seja, o alumínio.
b. A seguir, busca-se na coluna profundidade do furo broqueado a relação a ser
usada para o alumínio. Encontra-se o valor 3d. Isso significa que a profundidade
do furo broqueado deverá ser três vezes o diâmetro do parafuso, ou seja: 3 x
6mm = 18mm.
c. Prosseguindo, busca-se na coluna profundidade do furo roscado a relação a ser
usada para o alumínio. Encontra-se o valor 2,5d.Logo, a profundidade da parte
roscada deverá ser: 2,5 x 6mm = 15mm.
d. Consultando a coluna comprimento de penetração do parafuso, encontra-se a
relação 2d para o alumínio.
Portanto: 2 x 6mm = 12mm. O valor 12mm deverá ser o comprimento de
penetração do parafuso.
e. Finalmente, determina-se o diâmetro do furo passante por meio da relação 1,06d.
Portanto: 1,06 x 6mm = 6,36mm.
Se a união por parafusos for feita entre materiais diferentes, os cálculos deverão ser
efetuados em função do material que receberá a rosca.
Parafuso de cabeça sextavada
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Aplicação
Em geral, esse tipo de parafuso é utilizado em uniões em que se necessita de um forte
aperto da chave de boca ou estria.
Parafusos com sextavado interno (allen)
• Com cabeça cilíndrica com sextavado interno.
Aplicação
Este tipo de parafuso é utilizado em uniões que exigem um bom aperto, em locais
onde o manuseio de ferramentas é difícil devido à falta de espaço. São fabricados em
aço e tratados termicamente para aumentar sua resistência à torção.
Geralmente, este tipo de parafuso é alojado em um furo cujas proporções estão
indicadas na tabela da página seguinte.
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• Sem cabeça com sextavado interno.
Aplicação
Em geral, esse tipo de parafuso é utilizado para travar elementos de máquinas.
Por ser um elemento utilizado para travar elementos de máquinas, esses parafusos
são fabricados com diversos tipos de pontas, de acordo com sua utilização.
Parafusos de cabeça com fenda
• De cabeça escareada chata com fenda.
Cabeça escareada chata com fenda
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AA217-0560
Aplicação
São fabricados em aço, aço inoxidável, inox, cobre, latão, etc.
Esse tipo de parafuso é muito empregado em montagens que não sofrem grandes
esforços e onde a cabeça do parafuso não pode exceder a superfície da peça.
• De cabeça redonda com fenda
Em desenhos técnico, a representação é feita como mostra a figura.
Cabeça redonda com fenda
Aplicação
Esse tipo de parafuso é também muito empregado em montagens que não sofrem
grandes esforços. Possibilita melhor acabamento na superfície. São fabricados em
aço, cobre e ligas, como latão.
• De cabeça cilíndrica boleada com fenda.
Cabeça redonda com fenda
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AA217-05 61
Aplicação
São utilizados na fixação de elementos nos quais existe a possibilidade de se fazer um
encaixe profundo para a cabeça do parafuso, e a necessidade de um bom acabamento
na superfície dos componentes. Trata-se de um parafuso cuja cabeça é mais resistente
do que as outras de sua classe. São fabricados em aço, cobre e ligas, como latão.
• De cabeça escareada boleada com fenda.
Cabeça escareada boleada com fenda
onde:
Aplicação
São geralmente utilizados na união de elementos cujas espessuras sejam finas e
quando é necessário que a cabeça do parafuso fique embutida no elemento. Permitem
um bom acabamento na superfície. São fabricados em aço, cobre e ligas como latão.
Parafusos com rosca soberba para madeira
São vários os tipos de parafusos para madeira.
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AA217-0562
Tipos
Cabeça chata com fenda Cabeça quadrada Cabeça oval
Cabeça redonda Cabeça sextavada
Aplicação
Esse tipo de parafuso também é utilizado com auxílio de buchas plásticas. O conjunto,
parafuso-bucha é aplicado na fixação de elementos em bases de alvenaria.
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AA217-05 63
Parafuso com haste de dilatação
Quando o parafuso está sujeito a forças de serviço severas como por exemplo:
pressão de vapor, gases ou líquidos, a união é feita através de parafusos com haste
(ou colo) de dilatação (figura abaixo). Esse elemento absorve muito bem as forças
pulsatórias, por isso é bastante usado em motores de combustão interna.
A vantagem em usar um parafuso com haste de dilatação é que, nas situações citadas,
distribui-se a tensão por toda a haste. Enquanto num parafuso comum a tensão se
concentra no final da rosca.
Segundo norma DIN o diâmetro da haste
deve ser 10% menor que o diâmetro do
fundo da rosca, e entre o diâmetro maior
da rosca e o diâmetro da haste é
necessário um ângulo de 20º.
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AA217-0564
Solicitações transversais
As uniões roscadas sujeitas à solicitação transversal necessitam de recursos
adicionais para proteger o parafuso contra o cisalhamento e manter a posição das
partes.
Danos típicos em roscas
Quebra do parafuso
Cisalhamento ou arrancamento da cabeça
Neste caso, para extrair a parte restante improvisa-se um alojamento para chave de
boca fixa; ou usa-se extrator apropriado para casos em que a quebra tenha se dado no
mesmo plano que a superfície da peça.
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AA217-05 65
A figura abaixo mostra a seqüência para o uso do extrator, o qual requer apenas um
furo, no centro do parafuso, em diâmetro inferior ao do núcleo da rosca.
O extrator é constituído de aço-liga especial e possui uma rosca dente-de-serra,
múltipla, cônica e à esquerda. Geralmente, é encontrado em jogos para vários
diâmetros diferentes.
Rosca interna danificada
Há várias maneiras de consertar uma rosca interna avariada, a melhor geralmente é a
colocação de um inserto.
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AA217-0566
Quando a parede for suficiente, o furo deve ser alargado e roscado. Em seguida,
coloca-se no furo um pino roscado, que deve ser faceado e fixado por solda ou
chaveta. A última operação é furá-lo e roscá-lo com a medida original.
Veja, a seguir, os insertos que já existem prontos no mercado que podem ser usados
com vantagem no lugar do bujão anteriormente citado.
Tensão inicial aparente
Existem duas situações onde o mecânico aplica o momento de torção correto e o
equipamento apresenta falhas no aperto com pouco uso.
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AA217-05 67
• Atrito excessivo � causado por erros de forma e posição, falta de lubrificação e
asperezas nas superfícies de deslizamento. Esses fatores farão com que boa parte
do torque aplicado seja empregado para vencer o atito em questão. Logo, isto não
permitirá que a tensão no parafuso atinja a zona elástica. Com isso, teremos uma
tensão inicial apenas aparente.
• Desalinhamento (principalmente em prisioneiros) � causado por furo roscado
oblíquo. Neste caso, uma parte importante do momento de torção é absorvida pela
deformação forçada no prisioneiro e pela deformação no assentamento oblíquo da
porca. Deste modo, apesar de o valor do momento inicial é puramente aparente;
pois, o parafuso deformou-se, ao ser apertado, mas não se alongou elasticamente.
Porcas
As porcas têm normalmente forma prismática ou cilíndrica, com um furo roscado, por
onde entra o parafuso.
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AA217-0568
Tipos de porcas
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AA217-05 69
Classe de qualidade
Identificação segundo DIN 267
Ela é feita por dois algarismos no parafuso e um na porca. O primeiro algarismo
multiplicado por 100 fornece a resistência à tração do material. Multiplicando por 10 o
produto do primeiro pelo segundo obtemos o limite de escoamento do material. Nas
porcas aparece apenas o algarismo indicador da resistência à tração.
Identificação segundo SAE J429
Ela é feita por marcas na cabeça do parafuso e na porca.
Material Rt Dureza Identificação
Aço SAE 1018 a 1020 490N/mm2 85-100 RB
Aço SAE 1035 a 1045 800N/mm2 19-30 RC
Aço SAE 1035 a 1045 temperado e revenido 840N/mm2 23-40 RC
Aço SAE 4140, 8642 ou 5147 temperado e revenido 930N/mm2 28-39 RC
Aço SAE 4140, 8642 ou 5147 temperado e revenido 1050N/mm2 32-38 RC
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AA217-0570
Arruelas
As arruelas têm a função de distribuir uniformemente a força de aperto entre a
porca/parafuso e as partes montadas.
Durante o funcionamento de um mecanismo, as vibrações, os esforços e os atritos
tendem a desapertar as peças roscadas. Devido a isso, muitos tipos de arruelas têm
também a função de elemento de trava.
Tipos de arruelas
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AA217-05 71
Aplicação � parafuso, porca e arruela
Parafuso
Porca
Arruela lisa
Parafuso sextavado (DIN 931)
Arruela lisa chanfrada
Porca sextavada chata
Porca sextavada (DIN 934)
Parafuso de cabeça cilíndrica com
sextavado interno (Tipo Allen)
Arruela ondulada (DIN 137)
Chave Allen
Parafusos prisioneiros (DIN 938)
Porca sextavada (DIN 934)
Arruela de trava com duas orelhas
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AA217-0572
Parafuso de cabeça abaulada e
pescoço quadrado (DIN 603)
Porca sextavada (DIN 934)
Porca sextavada (DIN 7967)
Pino roscado
Arruela chanfrada
Porca-castelo (DIN 935/937)
Contrapino (cupilha) - (DIN 94)
Trava com arame
Parafuso de fenda com cabeça
cilíndrica (DIN 84)
Arruela de pressão (DIN 127)
Chave de fenda
Parafuso de fenda com cabeça
cilíndrica abaulada (DIN 85)
Arruela dentada (DIN 6798)
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AA217-05 73
Parafuso de fenda com cabeça redonda
(DIN 86)
Arruela dentada (DIN 6797)
Pino
É uma peça geralmente cilíndrica ou cônica, oca ou maciça que serve para
alinhamento, fixação de potência.
Os pinos se diferenciam por suas características de utilização, forma, tolerâncias
dimensionais, acabamento superficial, material e tratamento térmico.
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AA217-0574
Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador que deve ser passado
de uma só vez pelas duas peças a serem montadas. Esta calibragem é dispensada
quando se usa pino estriado ou pino tubular partido (elástico).
Pinos calibrados com alargador Calibragem com pino estriado
O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de cisalhamento.
Por isso os pinos com função de alinhar ou centrar devem estar a maior distância
possível entre si, para diminuir os esforços de corte. Quanto menor a proximidade
entre os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a precisão no ajuste.
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AA217-05 75
Pino cilíndrico paralelo
Pino de ajuste (guia) temperado
É feito de aço-prata ou similar, e é temperado, revenido e retificado. Pode resistir a
grandes esforços transversais e é usado em diversas montagens, geralmente
associado a parafusos e prisioneiros.
Pode ser liso, liso com furo para cupilha, com cabeça e furo para cupilha, com cabeça
provida de ressalto para evitar o giro, com ponta roscada e cabeça.
Todos os pinos que apresentam furo ou rosca são usados como eixo para articulações
ou para suportar rodas, polias, cabos, etc. A precisão destes pinos é j6, m6 ou h8.
Pino de segurança
É fabricado de St50, St60 ou similar e sem têmpera. É usado principalmente em
máquinas-ferramentas como pino de cisalhamento, isto é, em caso de sobrecarga esse
pino se rompe para que não quebre um componente de maior importância.
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AA217-0576
Pino de união
É fabricado de St40, St50 ou similar e tem funções secundárias como em dobradiças
para caixas metálicas e móveis.
Pino cônico
Feito geralmente de aço-prata, é temperado ou não é retificado. Tem por diâmetro
nominal menor, para que se use a broca com essa medida antes de calibrar com
alargador.
Existem pinos cônicos com extremidade roscada a fim de mantê-los fixos em casos de
vibrações ou sacá-los em furos cegos.
Extremidade roscada Furos cegos
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AA217-05 77
O pino cônico tem largo emprego na construção de máquinas, pois permite muitas
desmontagens sem prejudicar o alinhamento dos componentes; além do que é
possível compensar eventual desgaste ou alargamento do furo.
Pino estriado
A superfície externa do pino estriado apresenta três entalhes e respectivos rebordos. A
forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de pinos. O uso destes pinos
dispensa o acabamento e a precisão do furo alargado.
Pino tubular
Também conhecido como pino elástico, é fabricado de fita de aço para mola enrolada.
Quando introduzido, a fenda permanece aberta e elástica gerando o aperto.
Este elemento tem grande emprego como pino de fixação, pino de ajuste e pino de
segurança. Seu uso dispensa o furo alargado.
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AA217-0578
Há um pino elástico especial chamado Connex, com fenda ondulada cujos cantos
estão opostos entre si. Isto proporciona uma força de ajuste em relação ao pino
elástico comum.
Cupilha ou contrapino
Trata-se de um arame de secção semicircular dobrado de tal forma a obter-se um
corpo cilíndrico e uma cabeça. A cupilha é usada principalmente para travar porcas-
castelo.
Nota
Um pino qualquer ao se quebrar deve ser substituído por outro com as mesmas
características de forma, material, tratamento e acabamento.
Anel elástico
É um elemento usado para impedir o deslocamento axial, posicionar ou limitar o curso
de uma peça deslizante sobre um eixo. Conhecido também por anel de retenção, de
trava ou de segurança.
Fabricado de aço para molas, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em um
canal circular construído conforme normalização.
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AA217-05 79
Tipos usuais de anéis elásticos e aplicações
Aplicação: para eixos com diâmetro
entre 4 e 1.000mm.Trabalha
externamente - DIN 471.
Aplicação: para furos com diâmetro
entre 9,5 e 1.000mm. Trabalha
internamente - DIN 472.
Aplicação: para eixos com diâmetro
entre 8 e 24mm. Trabalha
externamente - DIN 6799.
Aplicação: para eixos com diâmetro
entre 4 e 390mm para rolamentos.
Anéis de secção circular - para
pequenos esforços axiais.
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AA217-0580
Tabelas para anéis
d1 s d3 ~a ~b d5 d2 m d1 s d3 ~a ~b d5 d2 m
hll min hll min
4 0,40 3,7 1,8 0,7 1,0 3,3 0,50 34 1,50 31,5 5,3 4,0 2,5 32,3 1,60
5 0,60 4,7 2,2 1,1 1,0 4,3 0,70 35 1,50 32,2 5,4 4,0 2,5 33,0 1,80
6 0,70 5,6 2,6 1,3 1,2 5,7 0,80 36 1,75 33,2 5,4 4,0 2,5 34,0 1,85
7 0,80 6,5 2,8 1,3 1,2 6,7 0,90 37 1,75 34,2 5,5 4,0 2,5 35,0 1,85
8 0,80 7,4 2,8 1,5 1,2 7,8 0,90 38 1,75 35,2 5,6 4,5 2,5 36,0 1,85
9 1,00 8,4 3,0 1,7 1,3 8,6 1,10 39 1,75 36,0 5,7 4,5 2,5 37,0 1,85
10 1,00 9,3 3,0 1,8 1,5 9,6 1,10 40 1,75 36,5 5,8 4,5 2,5 37,5 1,85
11 1,00 10,2 3,1 1,9 1,5 10,5 1,10 42 1,75 38,5 6,2 4,5 2,5 39,5 1,85
12 1,00 11,0 3,2 2,2 1,7 11,5 1,10 44 1,75 40,5 6,3 4,5 2,5 41,5 1,85
13 1,00 11,9 3,3 2,2 1,7 12,4 1,10 45 1,75 41,5 6,3 4,8 2,5 42,5 1,85
14 1,00 12,9 3,4 2,2 1,7 13,4 1,10 46 1,75 42,5 6,3 4,8 2,5 43,5 1,85
15 1,00 13,3 3,5 2,2 1,7 14,3 1,10 47 1,75 43,5 6,4 4,8 2,5 44,5 1,85
16 1,00 14,7 3,6 2,2 1,7 15,2 1,10 48 1,75 44,5 6,5 4,8 2,5 45,5 1,85
17 1,00 15,7 3,7 2,2 1,7 16,2 1,10 50 2,00 45,8 6,7 5,0 2,5 47,0 2,15
18 1,20 16,5 3,8 2,7 1,7 17,0 1,30 52 2,00 47,8 6,8 5,0 2,5 49,0 2,15
19 1,20 17,5 3,8 2,7 2,0 18,0 1,30 54 2,00 49,8 6,9 5,0 2,5 51,0 2,15
20 1,20 18,5 3,9 2,7 2,0 19,0 1,30 55 2,00 50,8 7,0 5,0 2,5 52,0 2,15
21 1,20 19,5 4,0 2,7 2,0 20,0 1,30 56 2,00 51,8 7,0 5,0 2,5 53,0 2,15
22 1,20 20,5 4,1 2,7 2,0 21,0 1,30 57 2,00 52,8 7,1 5,5 2,5 54,0 2,15
23 1,20 21,5 4,2 2,7 2,0 22,0 1,30 58 2,00 53,8 7,1 5,5 2,5 55,0 2,15
24 1,20 22,2 4,2 3,1 2,0 22,9 1,30 60 2,00 55,8 7,2 5,5 2,5 57,0 2,15
25 1,20 23,2 4,3 3,1 2,0 23,9 1,30 62 2,00 57,8 7,2 5,5 2,5 59,0 2,15
26 1,20 24,5 4,4 3,1 2,0 24,9 1,30 63 2,00 58,8 7,3 5,5 2,5 60,0 2,15
27 1,20 24,9 4,5 3,1 2,0 25,6 1,30 65 2,50 60,8 7,4 6,4 2,5 62,0 2,65
28 1,50 25,9 4,6 3,1 2,0 26,6 1,60 67 2,50 62,5 7,8 6,4 2,5 64,0 2,65
29 1,50 26,9 4,73,5 2,0 27,6 1,60 68 2,50 63,5 7,8 6,4 2,5 65,0 2,65
30 1,50 27,9 4,8 3,5 2,0 28,6 1,60 70 2,50 65,5 7,8 6,4 2,5 67,0 2,65
31 1,50 28,6 4,9 3,5 2,5 29,3 1,60 72 2,50 67,5 7,9 7,0 2,5 69,0 2,65
32 1,50 29,6 5,0 3,9 2,5 30,3 1,60 75 2,50 70,5 7,9 7,0 2,5 72,0 2,65
33 1,50 30,5 5,1 3,9 2,9 31,3 1,60 77 2,50 72,5 8,0 7,0 2,5 74,0 2,65
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AA217-05 81
d1 s d3 ~a ~b d5 d2 m d1 s d3 ~a ~b d5 d2 m
hll min hll min
9,5 1,00 10,30 3,00 1,60 1,50 9,90 1,10 38 1,50 40,80 5,30 4,00 2,50 40,00 1,60
10 1,00 10,80 3,10 1,60 1,50 10,40 1,10 39 1,50 42,00 5,50 4,00 2,50 41,00 1,60
10,5 1,00 11,30 3,10 1,60 1,50 10,90 1,10 40 1,75 43,50 5,70 4,00 2,50 42,50 1,85
11 1,00 11,80 3,20 1,60 1,50 11,40 1,10 41 1,75 44,50 5,70 4,00 2,50 43,50 1,85
12 1,00 13,00 3,30 2,00 1,70 12,50 1,10 42 1,75 45,50 5,80 4,00 2,50 44,50 1,85
13 1,00 14,10 3,50 2,00 1,70 13,60 1,10 43 1,75 46,50 5,80 4,50 2,50 45,50 1,85
14 1,00 15,10 3,60 2,00 1,70 14,60 1,10 44 1,75 47,50 5,90 4,50 2,50 46,50 1,85
15 1,00 16,20 3,60 2,00 1,70 15,70 1,10 45 1,75 48,50 5,90 4,50 2,50 47,50 1,85
16 1,00 17,30 3,70 2,00 1,70 16,80 1,10 46 1,75 49,50 6,00 4,50 2,50 48,50 1,85
17 1,00 18,30 3,80 2,00 1,70 17,80 1,10 47 1,75 50,50 6,10 4,50 2,50 49,50 1,85
18 1,00 19,50 4,00 2,50 1,70 19,00 1,10 48 1,75 51,50 6,20 4,50 2,50 50,50 1,85
19 1,00 20,50 4,00 2,50 2,00 20,00 1,10 50 2,00 54,20 6,50 4,50 2,50 53,00 2,15
20 1,00 21,50 4,00 2,50 2,00 21,00 1,10 51 2,00 55,20 6,50 5,10 2,50 54,00 2,15
21 1,00 22,50 4,10 2,50 2,00 22,00 1,10 52 2,00 56,20 6,50 5,10 2,50 55,00 2,15
22 1,00 23,50 4,10 2,50 2,00 23,00 1,10 53 2,00 57,20 6,50 5,10 2,50 56,00 2,15
23 1,20 24,60 4,20 2,50 2,00 24,10 1,30 54 2,00 58,20 6,50 5,10 2,50 57,00 2,15
24 1,20 25,90 4,30 2,50 2,00 25,20 1,30 55 2,00 59,20 6,50 5,10 2,50 58,00 2,15
25 1,20 26,90 4,40 3,00 2,00 26,20 1,30 56 2,00 60,20 6,50 5,10 2,50 59,00 2,15
26 1,20 27,90 4,60 3,00 2,00 27,20 1,30 57 2,00 61,20 6,80 5,10 2,50 60,00 2,15
27 1,20 29,10 4,60 3,00 2,00 28,40 1,30 58 2,00 62,20 6,80 5,10 2,50 61,00 2,15
28 1,20 30,10 4,70 3,00 2,00 29,40 1,30 60 2,00 64,20 6,80 5,50 2,50 63,00 2,15
29 1,20 31,10 4,70 3,00 2,00 30,40 1,30 62 2,00 66,20 6,90 5,50 2,50 65,00 2,15
30 1,20 32,10 4,70 3,00 2,00 31,40 1,30 63 2,00 67,20 6,90 5,50 2,50 66,00 2,15
31 1,20 33,40 5,20 3,50 2,50 32,70 1,30 65 2,50 69,20 7,00 5,50 2,50 68,00 2,65
32 1,20 34,40 5,20 3,50 2,50 33,70 1,30 67 2,50 71,50 7,00 6,00 2,50 70,00 2,65
33 1,50 35,50 5,20 3,50 2,50 34,70 1,30 68 2,50 72,50 7,40 6,00 2,50 71,00 2,65
34 1,50 36,50 5,20 3,50 2,50 35,70 1,60 70 2,50 74,50 7,40 6,00 2,50 73,00 2,65
35 1,50 37,80 5,20 3,50 2,50 37,00 1,60 72 2,50 76,50 7,80 6,60 2,50 75,00 2,65
36 1,50 38,80 5,20 3,50 2,50 38,00 1,60 75 2,50 79,50 7,80 6,60 2,50 78,00 2,65
37 1,50 39,80 5,20 3,50 2,50 39,00 1,60 77 2,50 81,50 7,80 6,60 2,50 80,00 2,65
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AA217-0582
Dados para manutenção dos anéis
Falhas dos anéis elásticos
As falhas dos anéis podem ocorrer devido a defeitos de fabricação ou condições de
operação. No segundo caso, as causas podem ser vibração, impacto, flexão, alta
temperatura ou atrito excessivo.
Há também o agravante de casos em que o projeto previa esforço estático, mas as
condições de trabalho geraram esforço dinâmico. Esta última situação faz com que o
alojamento do anel também se danifique.
Pontos a observar na montagem
Na montagem dos anéis, alguns pontos importantes devem ser observados:
• A dureza do anel deve ser compatível com os elementos que trabalham com ele.
• A uniformidade da pressão em volta da canaleta assegura a aderência e
resistência.
• A superfície do anel deve estar livre de rebarbas, fissuras e oxidações.
• Em aplicações sujeitas à corrosão, os anéis devem receber tratamento
anticorrosivo adequado.
• Em caso de anéis de secção circular, utilizá-los unicamente uma vez.
• Utilizar ferramentas adequadas para evitar entortamentos e esforços exagerados.
• Montar o anel com a abertura apontando para os esforços menores, quando
possível.
• Nunca substituir um anel normalizado pelo �equivalente� feito de chapa ou arame
sem os mesmos critérios.
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AA217-05 83
Molas
São elementos elásticos de grande importância, empregados com os seguintes
objetivo: absorver energia, como em suspensão de automóveis; acumular energia,
como em relógios; manter elementos sob tensão controlada, como em válvulas; medir,
como em balanças e outros instrumentos.
As molas realizam esforços de tração, compressão, torção e flexão. A seguir os tipos
mais comuns.
Mola helicoidal
Nas formas cilíndrica, barriletada ou cônica. Trabalha para compressão ou tração. O
barriletamento ou conificação visa aumentar o curso sem encostar as espiras.
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AA217-0584
Pode ter a secção circular ou prismática.
Barra de torção
Fabricada de vergalhão redondo ou quadrado (figura abaixo). Também submetida a um
torque.
Mola espiral
Trabalha para torção. É fabricada de arame ou fita de aço (figura abaixo), enrolada em
espiral plana e deforma-se sob a aplicação de um momento torsor.
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AA217-05 85
Mola de torção
Fabricada com fios de secção circular ou prismática (figura abaixo), para travas,
esperas ou molas de retorno.
Mola de disco plana
Feita de chapa de aço recortada de várias maneiras.
Mola prato
Feita de chapa conificada. Trabalha para compressão (figura abaixo). É formada por
uma pilha de discos montadas com as concavidades alternadamente opostas.
Possibilita variar a rigidez e capacidade de carga apenas mudando o número de discos
ou sua disposição.
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AA217-0586
Mola de flexão
Consiste em uma ou várias lâminas de aço, levemente curvas ou planas, sustentadas
em uma ponta (vigas de balanço) e carregadas na outra.
Pode ser também sustentada em ambas as pontas e carregadas ao centro.
Uma forma especial de mola de flexão é a formada por feixes de molas (mola
balestra); que utiliza várias lâminas de comprimentos diferentes, conseguindo grande
resistência.
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AA217-05 87
Mola anelar
Constituída por anéis com chanfros alternadamente internos e externos superpostos
em um cilindro. Sob compressão axial, os anéis internos contraem-se e os externos
expandem-se. Usada para solicitações de alta rigidez.
Mola de borracha
É formada por tarugos de borracha separados por discos metálicos, trabalha para
compressão. Possui alta capacidade de armazenar energia e resiste bem ao
cisalhamento. Usada habitualmente para isolar vibrações. Em veículos e máquinas,
emprega-se um tipo chamado coxim, que é um bloco de borracha colado a placas de
metal.
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AA217-0588
Mola de plastiprene
Feita em forma de tarugos de uretano sólido. Está substituindo com vantagem a mola
de aço usada em ferramentaria, visto que resiste muito bem aos óleos, raramente
quebra de imprevisto, suporta altas pressões e tem ótima flexibilidade.
Mola voluta
Formada por uma lâmina relativamente larga, enrolada em hélice cônica com
superposição das espiras. É usada quando são exigidas peças muito compactas e
amortecimento pelo atrito entre as espiras.
Manutenção de molas
Uma mola devidamente especificada durará muito tempo. Em caso de abuso,
apresentará os seguintes danos:
• Quebra � causada por excesso de flexão ou torção;
• Flambagem � ocorre em molas helicoidais longas por falta de guia;
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AA217-05 89
• Amolecimento � causado por superaquecimento presente no ambiente ou devido
ao esforço de flexão.
Recomendações
• Evitar a sobrecarga da mola � ela foi especificada para uma solicitação
determinada, não devendo ser submetida a um esforço maior que o previsto.• Impedir a flambagem � se a mola helicoidal comprimida envergar no sentido lateral,
providenciar uma guia.
• Evitar o superaquecimento � providenciando refrigeração e troca da mola que
mudou de coloração.
• Evitar desgaste não uniforme das pontas � isso criaria um esforço adicional não
previsto.
• Testar as molas nas revisões periódicas da máquina � fazê-lo num dispositivo que
indique a relação entre o curso e o peso aplicado sobre a mola. Trocar a mola que
enfraquecer.
• Evitar tentativas de consertar a mola quebrada esticando-a, é inútil. Somente em
casos de quebra das pontas de molas muito pesadas, é possível consertá-las
soldando-as com eletrodos de alto cromo.
• Quando uma emergência tornar indispensável a fabricação de uma mola,
considerar o tipo de material e seu estado superficial; evitando marcas de
ferramentas, riscos de matrizes de trefilação, incrustações, rugosidade excessiva e
descarbonetação superficial. As molas helicoidais podem ser enroladas a frio até o
diâmetro do arame de 13mm.
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AA217-0590
Elementos de máquinas e operações mecânicas
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AA217-05 91
Elementos de vedação
Conceito de vedação
Vedação é o processo usado para impedir a passagem, de maneira estática ou
dinâmica, de líquidos, gases e sólidos particulados (pó) de um meio para outro.
Os elementos de vedação atuam de maneira diversificada e são específicos para cada
tipo de atuação. Exemplos: tampas, bombas, eixos, cabeçotes de motores, válvulas
etc.
É importante que o material do vedador seja compatível com o produto a ser vedado,
para que não ocorra uma reação química entre eles. Se houver reação química entre o
vedador e o produto a ser vedado, poderá ocorrer vazamento e contaminação do
produto. Um vazamento, em termos industriais, pode parar uma máquina e causar
contaminações do produto que, conseqüentemente, deixará de ser comercializado,
resultando em prejuízo à empresa.
Os elementos de vedação mais utilizados são: juntas, retentores, gaxetas, anel de
vedação, vedantes químicos e selos mecânicos.
Em função da solicitação as vedações são feitas em diversos formatos e diferentes
materiais.
Elementos de máquinas e operações mecânicas
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AA217-0592
Tipos de vedação
Junta de borracha em forma de aro e
secção circular - quando apertada, ocupa
o canal e mantém pressão constante.
Junta de borracha em forma de aro e
secção retangular.
Junta metálica estriada com uma a cinco
estrias - veda por compressão das
estrias. O aperto irregular dos parafusos
inutiliza-a.
Anel tipo "0" de borracha e secção
circular - usado em pistões.
Elementos de máquinas e operações mecânicas
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AA217-05 93
Junta de vedação expansiva metálica
para gases e lubrificantes - usada em
motores automotivos.
Junta labirinto com canal para graxa,
protege muito bem máquinas e
equipamentos contra a entrada de pó e a
saída de óleo. O tipo axial é usado em
mancais bipartidos e o radial em mancais
inteiriços.
Junta de anéis dispersores - dispersa o
óleo que chega até os anéis por força
centrífuga. O lubrificante retorna ao
depósito por um furo na parte inferior.
Vedação por ranhuras - formada por
canais paralelos, para obturar a
passagem de fluido, ou canais helicoidais
que possibilitam o retorno do fluido. É
necessário colocar graxa nas ranhuras,
quando da montagem, para evitar a
entrada de pó.
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Retentor - é feito de borracha ou couro,
tem perfil labial e veda principalmente
peças móveis. Alguns tipos possuem uma
carcaça metálica, para ajuste no
alojamento; também apresentam um anel
de arame ou mola helicoidal, para manter
a tensão ao vedar.
Anel de feltro, fibra ou tecido de amianto -
é a forma mais simples e barata para
reter lubrificantes. É usado para baixa
velocidade.
Junta de papelão utilizada para impedir a
passagem de fluidos. As juntas devem
estar limpas, sem recalques ou dobras;
têm de ser colocadas bem centradas e
não ultrapassar a borda interior das
superfícies em contato.
Vedantes químicos - são resinas
utilizadas para vedação. Existem tipos
que se enrijecem e são usados para alta
pressão; e tipos semi - secativos que
mantêm a elasticidade para compensar a
dilatação. A ordem de aperto dos
parafusos tem de ser respeitada, para
uniformizar a massa.
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Juntas de vedação
Junta é todo material comprimido entre duas partes separáveis de uma união
mecânica, para impedir a passagem de fluidos por um período prolongado.
A eficiência de uma junta é determinada pela sua capacidade de resistir a
determinadas condições que vão determinar a escolha do material e do tipo de junta.
• Pressão interna;
• Carga de compressão do flange;
• Temperatura;
• Tipo de fluido;
• Tipo da flange.
Seleção da junta pelo fator de serviço
O fator de serviço é um ponto de partida para selecionar o material de uma junta. Ele é
obtido multiplicando-se o valor da pressão (kgf/cm²) pela temperatura (ºC).
Observação
Neste método são considerados apenas os valores de pressão e temperatura, sendo
que outros valores podem mudar esse resultado.
P X T
(máximo)
Temperatura
(máxima) Material da junta
530 150 Borracha
1.150 120 Fibra vegetal (velumóide)
2.700 250 PTFE (teflon)
15.000 540 Papelão hidráulico
25.000 590 Papelão hidráulico c/ tela metálica
>25.000 - Junta metálica
Materiais das juntas
Os materiais mais utilizados em juntas são: papelão hidráulico (amianto e não
amianto), elastômeros, cortiça, PTFE, e metais de fácil compressão.
Juntas de papelão hidráulico
É um composto de fibras e elastômeros muito empregado na linha industrial como
vedação em partes estáticas de máquinas e equipamentos. Suas características são:
alta resistência à deformação por esmagamento, alta retenção de torque, resistência a
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altas temperaturas e pressões e boa resistência química. Esse tipo de junta pode ser
comprada pronta ou confeccionada conforme o formato da peça que vai utilizá-la.
Juntas de elastômeros
São juntas industriais normalmente utilizadas em baixas pressões e temperaturas.
Para melhorar sua resistência mecânica são empregados reforços com uma ou mais
camadas de lona de algodão. A dureza normal para juntas industriais é de 55 a 80
Shore A, e a espessura varia entre 0,8 a 6,4mm.
Tabela com os principais elastômeros.
Tipo de Elastômero Fluidos Temperatura
Borracha natural
(NR) Sais orgânicos, ácidos fracos e álcalis. -50 a 90ºC
Estireno-Butadieno
(SBR)
Água quente e fria, ar, vapor, e alguns
ácidos fracos. -50 a 120ºC
Cloroprene
(CR) Gasolina, óleos, solventes não aromáticos -50 a 120ºC
Nitrilica
(SBR)
Óleos, solventes, hidrocarbonetos
aromáticos e alifáticos e gasolina. -50 a 120ºC
Fluorelastômero
(FPM)
Ácidos fortes, óleos, gasolina, solventes
clorados e hidrocarbonetos alifáticos e
aromáticos.
-40 a 204ºC
Silicone (SI) Ar quente. -100 a 260ºC
Etileno - Propileno (EPDM) Vapor, ácidos fortes e álcalis. -50 a 120ºC
Hypalon Produtos químicos e óleos. -100 a 260ºC
Juntas de cortiça
Este material é utilizado em flanges de chapa fina estampada ou de material frágil
como cerâmica e vidro, pois nestes casos a força aplicada nos parafusos é limitada.
Possui resistência a água, óleos lubrificantes e outros derivados de petróleo com
pressões de até 3bar e temperatura até 120ºC. Possui pouca resistência ao
envelhecimento e não deve ser usada em ácidos inorgânicos, álcalis e soluções
oxidantes.
Fibra de celulose
Conhecida comercialmente por guarnital ou velumoide, essa fibra é fabricada a partir
de celulose aglomerada com cola e glicerina. É muito usado na vedação de produtos
derivados de petróleo, gases e vários solventes. Seu limite máximo de temperatura é
120ºC e pressões moderadas.
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Juntas de PTFE (teflon)
Materialde alta resistência química empregado na vedação de vários produtos. Possui
outras propriedades tais como: excelente isolante elétrico, antiaderente, alta
resistência ao impacto e baixo coeficiente de atrito. As juntas de teflon suportam
temperaturas de até 260ºC.
Juntas metálicas
São juntas metálicas sólidas destinadas à vedação de equipamentos que operam com
altas pressões e altas temperaturas. São geralmente fabricadas em aço de baixo teor
de carbono, níquel, em alumínio, cobre. São normalmente aplicadas em flanges de
grande aperto.
Procedimento para manutenção de juntas
a. Desligue o equipamento, despressurize e faça a drenagem do sistema. Cuidado
com sistemas de alta temperatura ou produtos agressivos.
b. Retire os parafusos necessários e remova a junta gasta. Cuidado na separação dos
flanges para não danificar as faces.
c. Faça a limpeza retirando todo residuo das juntas e eliminando rebarbas. Avalie o
estado das superficies e o paralelelismo das faces. Caso haja empenamento deve-
se utilizar juntas de espessuras maiores.
d. Selecione a junta adequada, considerando as condições de trabalho.
e. Aplicações práticas indicam que para flanges novos, deve-se usar espessuras de
0,8 a 1,6mm e para flanges desgastados, espessuras de 3,2 a 6,4mm.
A norma DIN recomenda:
Pressão de trabalho
(kgf/cm2)
Espessura
(mm)
15 2,0
45 1,0
100 0,5
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f. Observar as medidas dos furos da junta, tanto os de passagem para os parafusos,
que devem ser maiores, quanto o da linha de fluxo que não pode restringir a
passagem do produto.
g. Definir o torque ideal para os parafusos e utilizar a sequência correta de aperto.
Para casos especiais, fracionar o torque aplicado.
Anéis de borracha (ring)
São vedadores usados em partes estáticas ou dinâmicas de máquinas ou
equipamentos. Estes vedadores podem ser comprados nas dimensões e perfis
padronizados ou confeccionados colando-se, com adesivo apropriado, as pontas de
um fio de borracha com secção redonda, quadrada ou retangular. A vantagem do anel
padronizado é que nele não existe a linha de colagem, que pode ocasionar vazamento.
Os anéis de borracha ou anéis da linha ring padronizados são bastante utilizados em
vedações dinâmicas de cilindros hidráulicos e pneumáticos que operam à baixa
velocidade.
Retentores
O vedador de lábio, também conhecido pelo nome de retentor, é composto
essencialmente por uma membrana elastomérica em forma de lábio e uma parte
estrutural metálica semelhante a uma mola que permite sua fixação na posição correta
de trabalho.
A função primordial de um retentor é reter óleo, graxa e outros produtos que devem ser
mantidos no interior de uma máquina ou equipamento.
O retentor é sempre aplicado entre duas peças que executam movimentos relativos
entre si, suportando variações de temperatura.
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A figura mostra um retentor entre um mancal e um eixo.
Elementos de um retentor básico
Vedação Principal: O lábio de vedação tem a função de reter o fluído quando o eixo
está na condição dinâmica ou estática.
Mola: Função de distribuir a carga radial exercida sobre eixo.
Vedação Auxiliar: Função de proteger a vedação principal.
Carcaça: Reforça a estrutura do retentor para a montagem no alojamento. Tipos:
• Com revestimento de borracha liso
• Com revestimento de borracha ondulado
• Metálico
• Metade Borracha / Metade metálico
• Com pintura emborrachada
Costas: Função de apoio para dispositivos de montagem e como indicador do sentido
da rotação.
Como foi visto, a vedação por retentores se dá através da interferência do lábio sobre
o eixo. Esta condição de trabalho provoca atrito e a conseqüente geração de calor na
área de contato, o que tende a causar a degeneração do material do retentor, levando
o lábio de vedação ao desgaste. Em muitas ocasiões provoca o desgaste no eixo na
região de contato com o retentor.
A diminuição do atrito é conseguida com a escolha correta do material elastomérico.
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A tabela a seguir mostra quatro tipos de elastômeros e os limites de temperatura que
eles podem suportar em trabalho.
Tipos
existentes
Nitrílica Poliacrílica Silicone Fluorelastômero
Compatível
Óleos minerais,
graxas, óleo
diesel e água.
Óleos de
transmissão
e motor
Específica na
vedação de
óleos do motor
Melhor vedador
de óleos e
combustíveis
Resistência
térmica
de -40ºC
a 100ºC
de -40ºC
a 150ºC
de -65ºC
a 150ºC
de -35ºC
a 180ºC
Efeito Hidrodinâmico
Existem nervuras na vedação principal, que funcionam como uma bomba de sucção,
rebombeando o fluído que, eventualmente, tenha ultrapassado a vedação principal.
Recomendações para a aplicação dos retentores
Para que um retentor trabalhe de modo eficiente e tenha uma boa durabilidade, a
superfície do eixo e o lábio do retentor deverão atender aos seguintes parâmetros:
o acabamento da superfície do eixo deve ser obtido por retificação, seguindo os
padrões de qualidade exigidos pelo projeto.
A superfície de trabalho do lábio do retentor deverá ser isenta de sinais de batidas,
sulcos, trincas, falhas de material, deformação e oxidação.
A dureza do eixo, no local de trabalho do lábio do retentor, deverá estar acima de 28
HRC.
Condições de armazenagem dos retentores
Durante o período de armazenamento, os retentores deverão ser mantidos nas
próprias embalagens. A temperatura ambiente deverá permanecer entre 10ºC e 40ºC.
Manipulações desnecessárias deverão ser evitadas para preservar os retentores de
danos e deformações acidentais. Cuidados especiais precisam ser observados quanto
aos lábios dos retentores, especialmente quando eles tiverem que ser retirados das
embalagens.
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Lubrificação dos retentores
Recomenda-se lubrificar os retentores na hora da montagem. Essa medida favorece
uma instalação perfeita do retentor no alojamento e mantém uma lubrificação inicial no
lábio durante os primeiros giros do eixo. O lubrificante a ser utilizado deverá ser o
mesmo utilizado no sistema, e é preciso que esteja isento de contaminações.
Cuidados na montagem do retentor no alojamento
A montagem do retentor no alojamento deverá ser efetuada com o auxílio de prensa
mecânica, hidráulica e um dispositivo que garanta o perfeito esquadrejamento do
retentor dentro do alojamento.
A superfície de apoio do dispositivo e o retentor deverão ter diâmetros próximos para
que o retentor não venha a sofrer danos durante a prensagem.
O dispositivo não poderá, de forma alguma, danificar o lábio de vedação do retentor.
Montagem do retentor no eixo
Os cantos do eixo devem ter chanfros entre 15º e 25º para facilitar a entrada do
retentor. Não sendo possível chanfrar ou arredondar os cantos, ou o retentor ter de
passar obrigatoriamente por regiões com roscas, ranhuras, entalhes ou outras
irregularidades, recomenda-se o uso de uma luva de proteção para o lábio. O diâmetro
da luva deverá ser compatível, de forma tal que o lábio não venha a sofrer
deformações.
Cuidados na substituição do retentor
Sempre que houver desmontagem do conjunto que implique desmontagem do retentor
ou do seu eixo de trabalho, recomenda-se substituir o retentor por um novo.
Quando um retentor for trocado, mantendo-se o eixo, o lábio do novo retentor não
deverá trabalhar no sulco deixado pelo retentor velho.
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Riscos, sulcos, rebarbas, oxidação e elementos estranhos devem ser evitados para
não danificar o retentor ou acarretar vazamento.
Muitas vezes, por imperfeições no alojamento, usam-se adesivos (colas) para garantir
a estanqueidade entre o alojamento e o retentor. Nessa situação, deve-se cuidar para
que o adesivo não atinja o lábio do retentor, pois isso comprometeria seu desempenho.
Análise de falhas e prováveis causas de vazamentos
Falhas Prováveis causasde vazamentos
Lábio do retentor apresenta-se cortado ou
com arrancamento de material.
Armazenagem descuidada; má preparação do eixo; falha na
limpeza; falta de proteção do lábio na montagem.
Lábio apresenta-se com desgaste excessivo e
uniforme.
Superfície do eixo mal-acabada; falta de pré-lubrificação
antes da montagem; uso de lubrificante não recomendado;
diâmetro do eixo acima do especificado; rugosidade
elevada.
Lábio com desgaste excessivo, concentrado
em alguma parte do perímetro.
Montagem desalinhada ou excêntrica (alojamento/eixo);
deformação nas costas do retentor por uso de
ferramenta inadequada na montagem; retentor inclinado
no alojamento.
Eixo apresenta desgaste excessivo na pista
de trabalho do lábio.
Presença de partículas abrasivas; dureza do eixo abaixo
do recomendado.
Eixo apresenta-se com marcas de oxidação
na área de trabalho do retentor.
Falta de boa proteção contra oxidação durante a
armazenagem e manipulação do eixo.
Lábio endurecido e com rachaduras na área
de contato com o eixo.
Superaquecimento por trabalhos em temperaturas
acima dos limites normais; lubrificação inadequada
(lubrificação não recomendada); nível abaixo do
recomendado.
Retentor apresenta-se com deformações ou
distorções no diâmetro, ou apresenta-se
inclinado no alojamento.
Diâmetro do alojamento com medidas abaixo do
especificado; chanfro de entrada irregular com rebarbas
ou defeitos; instalação com ferramenta inadequada.
Gaxetas
Gaxetas são materiais utilizados para vedar a passagem de um fluxo de fluido de um
local para outro ou para isolamento térmico. São macios e flexíveis e com boa
resistência mecânica e química.
As gaxetas impregnadas são destinadas para vedação de hastes de válvulas e
também em eixos de máquinas rotativas como bombas, compressores radiais e outros.
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As gaxetas secas servem para vedação de portas de forno, estufas, isolamento de
tubulações externas que conduzam fluidos aquecidos.
Hastes de válvulas
Neste caso a gaxeta faz a vedação e não permite vazamento do fluido. São gaxetas
com características para resistir altas pressões de aperto e pouca lubrificação pois não
ocorre movimento rotativo constante da haste.
Aplicação Dinâmica � Bombas e eixos rotativos
Nesta aplicação a gaxeta funciona como elemento controlador de vazamento.
Necessariamente deverá ocorrer gotejamento para diminuir o calor gerado na interface
entre os anéis de gaxeta e a superfície do eixo.
Sendo o fluido água, o gotejamento ideal recomendado pela �Fluid Sealing
Association� é de 8 a 10 gotas/min/polegada do diâmetro do eixo.
O gotejamento é controlado pela aperto da sobreposta e quando não for mais possível
controlar será necessário substituir os anéis de gaxeta. O aperto excessivo causará
diversos problemas como: desgaste por aquecimento, extrusão da gaxeta, danos no
eixo, travamento do eixo e até queima do motor. Nunca use gaxetas com reforço
metálico em bombas pois o eixo será totalmente danificado.
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Sistema integrado de lubrificação/arrefecimento
Caso o líquido bombeado contiver sólidos em suspensão, estes se acumularão entre o
eixo e a gaxeta, bloqueando a livre passagem do fluido e impedindo a lubrificação e o
arrefecimento da gaxeta. Assim, haverá um desgaste excessivo no eixo e na gaxeta
por esmerilhamento.
Para evitar esse problema deverá ser injetado na caixa de gaxeta um líquido limpo,
com uma pressão de 1 a 1,5 kg/cm² superior à pressão interna da caixa de gaxeta. O
liquido chega até as gaxetas através de um anel perfurado chamado �anel lanterna�,
cuja posição no engaxetamento é definida no projeto da bomba.
Se não houver problemas de contaminação do fluido bombeado, este líquido pode ser
suprido por uma fonte externa, caso contrário deverá ser retirado da própria descarga
da bomba e filtrado para então ser injetado na caixa de gaxetas.
Seleção da gaxeta para bombas
Para selecionar a gaxeta para uma determinada aplicação devemos analisar os
seguintes fatores críticos de condições de trabalho:
• Tipo do equipamento;
• Características físicas do fluido;
• Características químicas do fluido;
• Temperatura da caixa de gaxetas;
• Pressão na caixa de gaxetas;
• Velocidade periférica do eixo;
 Vp= ∅eixo x π x rpm
 60.000
• Custo x benefício.
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Engaxetamento (montagem de anéis de gaxetas)
Desligue o equipamento e assegure-se de que a pressão da linha esteja aliviada e que
o sistema esteja drenado. Se for sistema quente, espere o resfriamento do
equipamento.
A gaxeta deve ser removida através de ferramentas saca-gaxeta com tamanho
adequado. O interior da caixa de gaxeta deve ser bem limpo. O grau de limpeza
poderá ser verificado com o auxílio de um espelho ou lâmpada, caso seja necessário.
Após a limpeza verifique se a superfície da caixa e do eixo/bucha não esta danificada.
Determine a bitola da gaxeta pela fórmula: (∅∅∅∅caixa - ∅∅∅∅eixo).
 2
Para determinar o número de anéis, divida a medida da profundidade da caixa de
gaxetas pela bitola encontrada.
Determinar o comprimento do anel pela fórmula: L=(1,3xS + D) x 3,14, onde:
• L = comp. do anel
• S = bitola da gaxeta
• D = diâmetro do eixo
Observação
Os cortes deverão ser feitos preferencialmente a 45º.
Instalar os anéis individualmente, de tal forma que fiquem defasados 90º entre si.
Com auxílio de uma luva bipartida ou ferramenta específica, empurre um anel de cada
vez na caixa de gaxetas.
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O ultimo anel a ser instalado devera ficar com a emenda para baixo, para direcionar o
gotejamento. Aperte alternadamente os parafusos da sobreposta assegurando que o
eixo gire livremente.
Ligue a bomba e aperte os parafusos da sobreposta 1/6 volta por vez, até alcançar o
gotejamento desejado.
Substitua a gaxeta sempre que o gotejamento não for mais controlado pelo aperto da
sobreposta.
Selo mecânico
O selo mecânico é um vedador de pressão que utiliza princípios hidráulicos para reter
fluidos. A vedação exercida pelo selo mecânico se processa em dois momentos: a
vedação principal e a secundária.
Vedação principal
A vedação principal é feita num plano perpendicular ao eixo por meio do contato
deslizante entre as faces altamente polidas de duas peças, geralmente chamadas de
sede e anel de selagem.
A sede é estacionária e fica conectada numa parte da sobreposta. O anel de selagem
é fixado ao eixo e gira com ele.
Para que as faces do anel de selagem e da sede permaneçam sempre em contato e
pressionadas, utilizam-se molas helicoidais conectadas ao anel de selagem.
As figuras a seguir mostram alguns tipos de sedes e de anéis de selagem, bem como
um selo mecânico em corte.
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Vedação secundária
A vedação secundária, aplicada à sede e ao anel de selagem, pode ser feita por meio
de vários anéis com perfis diferentes, tais como: junta, anel o�ring, anel �V�, cunha, fole
etc.
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Uso do selo mecânico
Os selos mecânicos são utilizados com vantagens em relação às gaxetas, pois não
permitem vazamentos e podem trabalhar sob grandes velocidades e em temperaturas
e pressões elevadas, sem apresentarem desgastes consideráveis. Eles permitem a
vedação de produtos tóxicos e inflamáveis.
As figuras a seguir mostram exemplos de selos mecânicos em corte.
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Vantagens do selo mecânico
• Reduz o atrito entre o eixo da bomba e o elemento de vedação reduzindo,
consequentemente, a perda de potência.
• Elimina o desgaste prematuro do eixo e da bucha.
• A vazão ou fuga do produto em operação é mínimaou imperceptível.
• Permite operar fluidos tóxicos, corrosivos ou inflamáveis com segurança.
• Tem capacidade de absorver o jogo e a deflexão normais do eixo rotativo.
O selo mecânico é usado em equipamentos de grande importância como bombas de
transporte em refinarias de petróleo; bombas de lama bruta nos tratamentos de água e
esgoto; bombas de submersão em construções; bombas de fábricas de bebidas; em
usinas termoelétricas e nucleares.
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Elementos de transmissão
Acoplamento
Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina,
empregado na transmissão de movimento de rotação entre dois eixos.
Classificação
Os acoplamentos podem ser fixos, elásticos e móveis.
Acoplamentos fixos
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem como
se fossem uma única peça, alinhando as árvores de forma precisa.
Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de modo que não
apresentem nenhuma saliência.
Vamos conhecer alguns tipos de acoplamentos fixos.
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Acoplamento rígido com flanges parafusadas
Esse tipo de acoplamento é utilizado quando se pretende conectar árvores, e é próprio
para a transmissão de grande potência em baixa velocidade.
Acoplamento com luva de compressão ou de aperto
Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a vantagem
de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser montado e removido
sem problemas de alinhamento.
Acoplamento de discos ou pratos
Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por
exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento
podem ser lisas ou dentadas.
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Acoplamentos elásticos
Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores que
tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com
desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores.
Deslocamento das árvores
Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada, elástica ou articulada
e elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de torção e deslocamento
angular axial.
Principais tipos de acoplamentos elásticos
Acoplamento elástico de pinos
Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha.
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Acoplamento perflex
Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha
apertada por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos.
Acoplamento elástico de garras
As garras, constituídas por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas do
contradisco e transmitem o movimento de rotação.
Acoplamento elástico de fita de aço
Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais está montada uma
grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de
junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e
as tampas é preenchido com graxa.
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Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas no
ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço.
Acoplamento de dentes arqueados
Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite até 3
graus de desalinhamento angular. O anel dentado (peça transmissora do movimento)
possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central.
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Junta universal homocinética
Esse tipo de junta é usado para transmitir movimento entre árvores que precisam
sofrer variação angular, durante sua atividade. Essa junta é constituída de esferas de
aço que se alojam em calhas.
A ilustração anterior é a de junta homocinética usada em veículos. A maioria dos
automóveis é equipada com esse tipo de junta.
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Acoplamentos móveis
São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses acoplamentos
transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é, obedecem a um
comando.
Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes, e a rotação é transmitida por
meio do encaixe das garras ou de dentes.
Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais e caixas de engrenagens de
máquinas-ferramenta convencionais.
Acoplamento de garras ativado
Acoplamento de garras desativado
Acoplamento de dentes ativado
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Manutenção de acoplamentos
Para a manutenção dos acoplamentos é necessário considerar as tensões a que estão
sujeitos os acoplamentos: cisalhamento da chaveta, compressão entre chaveta e
árvore, compressão entre chaveta e flange, cisalhamento do flange no cubo e
compressão e cisalhamento das peças transmissoras de torque.
Destes, o item mais vulnerável é o cisalhamento da chaveta, que não deve ser
sobredimensionada sem um estudo apurado dos esforços envolvidos. Pois se a
chaveta cisalha com freqüência, o problema em geral está na especificação do
acoplamento ou em erros de montagem (alinhamento, folga, etc.).
Os principais cuidados a tomar durante a montagem dos acoplamentos são:
• Colocar os flanges a quente, sempre que possível e não deixar a temperatura
exceder a 135ºC.
• Evitar a colocação dos flanges através de golpes, usar prensas ou dispositivos
adequados.
• No caso de encaixe cônico, verificar se não existem diferenças de conicidade entre
as superfícies de contato.
• O alinhamento das árvores deve ser o melhor possível apesar de serem usados
acoplamentos flexíveis, pois durante o serviço é que ocorrerão os desalinhamentos
a serem compensados.
• Considerar a possível dilatação axial das árvores que deve ser compensada pela
folga entre os flanges do acoplamento.
• Fazer a verificação da folga entre flanges, e do alinhamento e da concentricidade
do flange com a árvore.
• Certificar se todos os elementos de ligação estão bem instalados antes de aplicar a
carga.
Lubrificação de acoplamento
Os tipos de acoplamentos que requerem lubrificação, em geral, não necessitam
cuidados especiais.
O melhor procedimento é o recomendado pelo fabricante do acoplamento ou pelo
manual da máquina. No entanto, algumas características de graxas para acoplamentos
flexíveis são importantes para uso geral:
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AA217-05 119
• Ponto de gota � 150ºC ou acima;
• Consistência � NLGI no 2 com valor de penetração entre 250 e 300;
• Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por centrifugação;
• Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais bem
refinados de alta qualidade;
• Não deve corroer aço ou deteriorar o neoprene (material das guarnições).
Essas indicações são válidas para trabalhos em temperaturas ambientes de � 18 a
66ºC.
Transmissão por polias e correias
Para transmitir potência de uma árvore à outra, os elementos mais utilizados são as
correias e as polias.
As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens:
• Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao
desgaste e funcionamento silencioso;
• São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros;
• Torna-se possível uma grande variedade de multiplicações ou reduções.
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AA217-05120
Transmissão por correia plana
Essa maneira de transmissão de potência se dá por meio do atrito que pode ser
simples, quando existe somenteuma polia motora uma polia movida (como na figura
anterior), ou múltiplo, quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes.
A correia plana, quando em serviço, desliza e portanto não transmite integralmente a
potência.
A velocidade periférica da polia movida é, na prática, sempre menor que a da polia
motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade periférica, do tamanho da
superfície de atrito e do material da correia e das polias.
O tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo ângulo
de abraçamento ou contato (α) (figura abaixo) que deve ser o maior possível.
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AA217-05 121
Transmissão por correia em V
A correia em V é inteiriça fabricada com secção transversal em forma de trapézio. É
feita de borracha revestida por lona e é formada no seu interior por cordonéis
vulcanizados para absorver as forças.
O emprego da correia em V é preferível ao da correia plana e possui as seguintes
características:
• Praticamente não tem deslizamento.
• Relação de transmissão até 10:1.
• Permite uma boa proximidade entre eixos. O limite é dado por p = D + 3/2h (D =
diâmetro da polia maior e h � altura da correia).
• A pressão nos flancos, em conseqüência do efeito de cunha, triplica em relação à
correia plana.
• Partida com menor tensão prévia que a correia plana.
• Menor carga sobre os mancais que a correia plana.
• Elimina os ruídos e os choques, típicos da correia emendada com grampos.
• Emprego de até doze correias numa mesma polia.
Perfil e designação das correias em V
A designação é feita por uma letra que representa o formato e por um número que é o
perímetro interno da correia em polegadas.
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AA217-05122
Os perfis das correias Mult - V denominam-se A, B, C, D, E, cujas dimensões são
mostradas na figura abaixo.
Para especificação de correias, pode-se encontrar, por aproximação, o número que vai
ao lado da letra, medindo o comprimento externo da correia, diminuindo um dos
valores abaixo e transformando o resultado em polegadas.
Perfil A B C D E
Medidas em mm 25 32 42 60 72
Perfil dos canais das polias
As polias em V têm suas dimensões normalizadas e são feitas com ângulos diferentes
conforme o diâmetro e tipo da correia.
O perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja um
alojamento adequado da correia no canal.
A correia não deve ultrapassar a linha do diâmetro externo da polia e nem tocar no
fundo do canal, o que anularia o efeito de cunha.
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AA217-05 123
Relação de transmissão (i) para correias e polias em V
Uma vez que a velocidade (V) da correia é constante, a relação de transmissão está
em função dos diâmetros das polias.
Para as correias em V, deve-se tomar o diâmetro nominal médio da polia (Dm) para os
cálculos.
O diâmetro nominal (figura abaixo) calcula-se pela fórmula:
Dm = De � 2x
Onde:
De = diâmetro externo da polia
x = altura efetiva da correia
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AA217-05124
Transmissão por correia dentada
A correia dentada em união com a roda dentada correspondente permitem uma
transmissão de força sem deslizamento. As correias de qualidade têm no seu interior
vários cordonéis helicoidais de aço ou de fibra de vidro que suportam a carga e
impedem o alongamento. A força se transmite através dos flancos dos dentes e pode
chegar a 400N/cm2.
O perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, são feitos com
módulos 6 ou 10.
As polias são fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferro fundido em areia
especial para precisão nas medidas e bom acabamento superficial.
Para a especificação das polias e correias dentadas, deve-se mencionar o
comprimento da correia ou o número de sulcos da polia, o passo dos dentes e a
largura.
A relação de transmissão (i) é dada por:
i = 
menor polia da
 sulcos de número
maior polia da
sulcos de número
Procedimentos em manutenção com correias e polias
A correia é importante para a máquina. Quando mal aplicada ou frouxa, provoca a
perda de velocidade e de eficiência da máquina; quando esticada demais, há quebra
dos eixos ou desgaste rápido dos mancais.
As polias devem ter uma construção rigorosa quanto à concentricidade dos diâmetros
externos e do furo, quanto à perpendicularidade entre as faces de apoio e os eixos dos
flancos, e quanto ao balanceamento, para que não provoquem danos nos mancais e
eixos.
Os defeitos construtivos das polias também influem negativamente na posição de
montagem do conjunto de transmissão.
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AA217-05 125
Influência dos defeitos das polias na posição de montagem do conjunto de transmissão
Tipo de defeito da polia
Repercussão do defeito sobre a
posição de montagem
Defeito de funcionamento da
transmissão por correia
oscilação da polia no seu
movimento de rotação
falta de movimento circular
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AA217-05126
Instalação de transmissões por correias em V e suas polias
Para boa eficiência (96%) e durabilidade (mínima um ano), as transmissões por
correias devem obedecer às seguintes recomendações:
• As polias acionadas e acionadoras devem ser perfeitamente alinhadas e seus eixos
devem estar paralelos.
• O esticador deve ter um "jogo" suficiente para que as correias possam ser
colocadas na polias sem serem forçadas.
• Os canais das polias devem estar livre de rebarbas, porosidade e outros defeitos.
• Os canais e correias em V devem estar livres de impurezas, especialmente de
lubrificantes, tanto na hora da primeira colocação, como durante o serviço. O
conjunto de transmissão deve ser protegido contra os respingos de óleo, caídos de
corpos estranhos, e contra cortes e machucaduras.
• Todas as correias em V do jogo devem enquadrar-se nas tolerâncias de
comprimento. Se uma delas tiver outro comprimento ou receber tensão diferente,
poderá torcer durante o trabalho, ou pular fora da sua canaleta.
• A tensão deve ser ajustada corretamente.
Defeitos comuns nas correias em V
• Correia deteriorada ou pastosa
Esse defeito é provocado por contato entre a correia com o óleo lubrificante ou óleo
solúvel. Nesse caso, deve-se proteger melhor a correia. Se o contato com óleo for
inevitável, utilizar uma correia especial.
• Deterioração ou desgaste excessivo das laterais das correias
Esses defeitos podem ser causados por correia frouxa ou sobrecarregada, ou pela
presença de abrasivo ou ferrugem.
Em caso de correia frouxa ou sobrecarregada corrigir a tensão da correia.
Quando há a presença de abrasivo ou ferrugem na correia, limpar e protegê-la melhor.
• Rupturas nas laterais da polia
São provocadas, geralmente, por ângulo errado das canaletas nas polias ou por
diâmetros pequenos demais. Deve-se, nessa situação, medir os diâmetros e
corrigir o defeito.
• Rachaduras na base da correia
São provocadas, provavelmente, por ressecamento da correia devido a um longo
período de armazenamento ou devido a elevação da temperatura de trabalho.
• Deterioração da base da correia
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AA217-05 127
É provocada pelo desgaste excessivo das canaletas. A correia está apoiada na
base e patina, queimando-se aos poucos. Nesse caso, deve-se consertar ou trocar
a polia.
• Distorção da correia ou ruptura de cordonéis
Podem ser provocadas pela colocação da correia sem afrouxar o esticador,
forçando-a sobre a quina da canaleta. Podem ser provocadas, também, por correia
frouxa que se torce até quebrar os cordonéis.
• Ruptura da correia
Quando se rompe uma correia velha, a causa é fadiga ou desgaste excessivo.
Quando se rompe uma correia nova, a causa é sobrecarga ou excesso de tensão.
Manutenção de correias em V
• Nas primeiras 48 horas de serviço das correias novas, verificar freqüentemente a
tensão e ajustarde acordo com especificações técnicas.
• Verificar periodicamente:
- Presença de contaminantes;
- Tensão das correias;
- Alinhamento;
- Desgaste das correias e canais;
- Presença de vibrações;
- Calor excessivo;
- Ruído excessivo.
• Verificar a limpeza e fixação da proteção.
• Não adicionar cargas no sistema.
Precauções na manutenção
• Nunca trocar uma só correia num jogo. Se uma se quebrar ou se danificar, devem
ser trocadas todas.
• Nunca misturar em um jogo, correias de marcas diferentes.
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AA217-05128
Tensão nas correias �V�
Em geral o procedimento comum para tensionar as correias de uma transmissão tem
as seguintes regras:
• A tensão ideal é a mais baixa tensão sob a qual a correia trabalha sem deslizar,
mesmo na ocorrência de �picos de carga�.
• Subtensionamento (tensão baixa) provoca deslizamento e, em conseqüência, gera
calor excessivo nas correias, ocasionando falhas prematuras.
• Supertensionamento (tensão alta) encurta a vida das correias e dos rolamentos.
A tensão nas correias deve ser ajustada de acordo com o manual da máquina ou do
fabricante das correias. Na falta destes, usa-se o processo que indica a deflexão (Df)
da correia de acordo coma força aplicada (F), tipo de correia e distância entre centros
(E).
Para verificar se a tensão é correta numa transmissão com correias �V� convencionais,
proceda da seguinte forma:
• Medir o comprimento �E�;
• A deflexão (Df) deve ser 1,6% da medida �E�;
• Compare a força (F) aplicada na deflexão com os valores da tabela;
• Se a força estiver entre 1 e 1,5 vez os valores indicados para tensão normal, então
a transmissão estará satisfatoriamente tensionada.
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AA217-05 129
Tabela de força para tensão em correias �V�
Perfil ∅∅∅∅ polia menor (pol) Força aplicada (kgf)
A 3,0� a 3,6� 1,6 a 2,3
A 3,8� a 4,8� 1,9 a 2,8
A 5,0� a 7,0� 2,3 a 3,3
B 3,4� a 4,2� 2,2 a 3,1
B 4,4� a 5,6� 2,9 a 4,2
B 5,8� a 8,6� 3,7 a 5,4
C 7,0� a 9,0� 7,0 a 10,0
C 9,5� a 16,0� 7,6 a 11,0
D 12,0� a 16,0� 12,7 a 18,5
D 18,0� a 27,0� 15,7 a 22,8
3V 2,65� a 3,65� 1,8 a 2,7
3V 4,12� a 6,90� 3,0 a 3,8
5V 7,10� a 10,90� 6,5 a 9,6
5V 11,80� a 16,00� 7,7 a 11,4
8V 12,50� a 17,00� 15,7 a 23,1
8V 18,00� a 22,40� 17,9 a 26,4
 Fonte: Goodyear
Manutenção das correias dentadas
• Na instalação de correias dentadas não se deve forçá-las nem empurrá-las sobre
os flanges das polias.
Em geral, uma redução na distância entre centros ou alívio da tensão da polia
esticadora permitem que a correia seja instalada facilmente. Caso contrário, uma
ou ambas as polias devem ser removidas.
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AA217-05130
• O alinhamento das polias deve ser verificado com esquadro e régua para garantir
que esteja adequado.
Em transmissões com distâncias entre centros muito grandes, dada a tendência da
correia operar encostada ao flange, é muitas vezes recomendável recuar levemente a
polia acionada para compensar qualquer diferença. Este procedimento vale também
para correias planas e em V.
• A firmeza da estrutura que suporta as polias é importante, pois variações na
distância entre centros e folga na correia resultam no desencaixe dos dentes,
principalmente na partida.
• Para facilitar a instalação, é aconselhável uma forma de ajustar a distância entre
eixos.
Se o uso do esticador se fizer necessário, alguns detalhes devem ser observados:
- esticador deve ser colocado do lado bambo da correia.
- esticador do tipo interno deve ser dentado.
- esticador liso não deve ter a superfície de contato abaulada e deve ter flanges.
- diâmetro do esticador deve ser maior do que o diâmetro da polia menor.
- arco de contato do esticador deve ser o menor possível.
• Na estocagem, as correias devem ser protegidas de modo a não sofrerem dobras
ou rugas. Elas não devem ficar expostas ao calor excessivo, nem a temperaturas
baixas ou umidade alta.
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AA217-05 131
Tensão para correias dentadas
Ajusta-se pelo mesmo método das correias em V, usando a seguinte fórmula para a
deflexão em milímetros:
Df = 25,4
0,4 . E
A força a ser aplicada pode ser selecionada pelo perfil dos dentes e pela largura como
segue:
Perfil semicircular Perfil trapezoidal
Largura (mm) F(N) Largura (mm) F(N)
20
30
40
50
55
85
115
18
27
49
49
72
86 � 117*
167*
6,35
9,53
12,7
19,05
25,4
38,1
-
0,7
1
2
3 � 9*
4,5 � 11,3*
18*
-
* correia para serviço extrapesado com
passo = 14mm
* correia para serviço pesado passo = ½"
Transmissão por correntes
Um ou vários eixos podem ser acionados através de corrente. A transmissão de
potência é feita pela forma através do engrenamento entre os dentes da engrenagem e
os elos da corrente; não ocorre o deslizamento.
É necessário para o funcionamento desse conjunto de transmissão que as
engrenagens estejam em um mesmo plano e os eixos paralelos entre si.
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AA217-05132
A transmissão por corrente normalmente é utilizada quando não se podem usar
correias por causa da umidade, vapores, óleos, etc. É, ainda, de muita utilidade para
transmissões entre eixos próximos, substituindo trens de engrenagens intermediárias.
Tipos de correntes
Corrente de rolos
É composta por elementos internos e externos, onde as talas são permanentemente
ligadas através de pinos e buchas; sobre as buchas são, ainda, colocados rolos.
Esta corrente é aplicada em transmissões, em movimentação e sustentação de
contrapeso e, com abas de adaptação, em transportadores; é fabricada em tipo
standard, médio e pesado.
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AA217-05 133
Várias correntes podem ser ligadas em paralelo, formando corrente múltipla (figura
abaixo); podem ser montadas até 8 correntes em paralelo.
Corrente de dentes
Nesse tipo de corrente há, sobre cada pino articulado, várias talas dispostas uma ao
lado da outra, onde cada segunda tala pertence ao próximo elo da corrente.
Dessa maneira, podem ser construídas bem largas e muito resistentes. Além disso,
mesmo com o desgaste, o passo fica, de elo a elo vizinho, igual, pois entre eles não há
diferença.
Esta corrente permite transmitir rotações superiores às permitidas nas correntes de
rolos. É conhecida como corrente silenciosa ("silent chain").
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Corrente de elos livres
Esta é uma corrente especial usada para transportadores e, em alguns casos, pode
ser usada em transmissões. Sua característica principal é a facilidade de retirar-se
qualquer elo, sendo apenas necessário suspendê-lo. É conhecida por "link chain".
Corrente comum
Conhecida também por cadeia de elos, possui os elos formados de vergalhões
redondos soldados, podendo ter um vergalhão transversal para esforço. É usada em
talhas manuais, transportadores e em uma infinidade de aplicações.
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Corrente de blocos
É uma corrente parecida com a corrente de rolos, mas, cada par de rolos, com seus
elos, forma um sólido (bloco). É usada nos transportadores e os blocos formam base
de apoio para os dispositivos usados para transporte.
Fabricação das correntes
As talas são estampadas de fitas de aço; os rolos e as buchas são repuxados de
chapas de aço ou enrolados de fitas de aço; os pinos são cortados de arames de aço.
As peças prontas são, separadamente, beneficiadas ou temperadas para
aproximadamente 60 rockwell.
Engrenagens para correntes
As engrenagens para correntes têm como medidas principais o número de dentes (Z),
o passo (p) e o diâmetro (d).
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AA217-05136
O passo é igual à corda medida sobre o diâmetro primitivo desde o centro de um vão
ao centro dovão consecutivo, porque a corrente se aplica sobre a roda em forma
poligonal.
O perfil dos dentes corresponde ao diâmetro dos rolos da corrente e para que haja
facilidade no engrenamento, as laterais dos dentes são afiladas e 10% mais estreitas
que a corrente.
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AA217-05 137
Algumas rodas possuem o perfil modificado para compensar o alargamento produzido
pelo desgaste. Os dentes são formados de tal modo que os rolos colocados entre eles
tenham folga no flanco da frente e no flanco de trás.
Engrenagens para correntes de dentes
As engrenagens para correntes de dentes têm dentes de flancos retos (sem
evolvente).
O ângulo entre os flancos, sobre os quais se apóia um elo de corrente, compreende
60º.
Os flancos dos dentes dos elos da corrente devem ser um pouco abaulados para evitar
um apoio de canto.
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AA217-05138
Fabricação das engrenagens
Os principais materiais para fabricação de engrenagens para correntes são: aço
laminado, aço fundido, ferro fundido e chapa de aço.
Os dentes são fresados, moldados por fundição ou estampados. Os cubos
eventualmente podem ser soldados e ligam-se aos eixos através de chavetas.
Manutenção das transmissões por correntes
Inicialmente será apresentada uma lista de precauções e em seguida o quadro
"Defeitos comuns de correntes de rolos� fornecerá os defeitos comuns das correntes
de rolos e suas soluções.
Precauções
• O ângulo de abraço da roda motriz não deve ser menor que 120º.
• O número máximo de dentes de qualquer das rodas não deve exceder a 150.
• A soma dos números de dentes das duas rodas não deve ser menor do que 50; e o
número mínimo de dentes para cada roda é 16.
• As rodas dentadas devem ser perfeitamente alinhadas e os eixos nivelados.
• A distância entre eixos mais favorável está entre 30 e 50 passos.
• O tensor, quando necessário, deve estar do lado sem carga, ter o engrenamento de
três dentes no mínimo, não deve estar mais perto do que quatro elos da roda mais
próxima e deve ter 19 dentes, no mínimo.
• Nas transmissões horizontais e inclinadas a flexão deve ser aproximadamente
1mm para cada 50mm entre centros, medida no centro entre eixos. Nas
transmissões verticais e nas sujeitas a choque a flexão deve ser quase nula.
• Para partidas com carga convém usar esticador com molas.
• O esticador deve permitir um jogo de 2% do comprimento total da corrente.
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AA217-05 139
• A velocidade máxima linear da corrente não deve exceder os limites das
especificações.
Defeitos comuns das correntes de rolos
Defeito Causas Solução
Ruído excessivo • Desalinhamento, folga
excessiva, falta de folga,
lubrificação errada,
mancais soltos, desgaste
excessivo da corrente ou
das rodas dentadas,
passo grande demais.
• Corrigir o alinhamento,
ajustar a folga, verificar o
lubrificante e o modo de
aplicação, reapertar os
parafusos, substituir a
corrente e as rodas
dentadas e verificar o passo
nas tabelas de seleção.
Corrente chicoteia
ou vibra
• Folga excessiva, carga
pulsante ou intermitente,
articulações
endurecidas, desgaste
desigual.
• Corrigir a instalação com
tensor ou esticador, diminuir
a carga ou aplicar corrente
mais robusta;
• Consertar as articulações
endurecidas.
Superaquecimento • Excesso de velocidade,
falta ou excesso de
lubrificação, atrito com
obstrução ou paredes.
• Corrigir a velocidade,
providenciar o sistema
adequado de lubrificação,
evitando que a corrente
seja emergida demais no
óleo e remover as
obstruções.
Corrente sobe na
roda dentada
• Mau assentamento entre
a corrente e as rodas
dentadas, que podem
estar fora de medida;
• Desgaste excessivo da
corrente ou das rodas;
• Abraço insuficiente,
depósitos de materiais
entre os dentes da roda.
• Corrigir os diâmetros das
rodas, substituir a corrente
e as rodas ou inverter as
rodas, colocar uma roda-
louca se possível para
aumentar o abraço da roda
pela corrente;
• Ajustar a distância entre os
centros, diminuir o
comprimento da corrente,
proteger as rodas do
contato com material
estranho.
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AA217-05140
Pinos caem ou
estão soltos
• Vibração excessiva da
corrente ou pinos mal
montados ou mal
instalados.
• Reduzir as vibrações,
posicionar e abrir os
contrapinos de maneira que
fiquem encostados no elo,
ou colocar rebites no lugar
do contrapino, ou, ainda,
usar os pinos rebitados.
Cuidados durante a vida útil das correntes e suas rodas
• A lubrificação deve ser feita a óleo; a graxa deve ser evitada. A lubrificação deve
ser regulada de maneira que não apareça a coloração marrom na corrente; pode
ser feita a gotas, por banho ou por jato.
• A vida da roda dentada pode ser prolongada, invertendo-a ocasionalmente.
• Não colocar um elo novo no meio dos gastos.
• Não usar corrente nova nas rodas dentadas velhas.
• Lavar a corrente com querosene, nos períodos dependentes das condições de
serviço, enxugar e mergulhar em óleo, escorrendo o seu excesso.
• Armazenar a corrente coberta de graxa e embrulhada em papel.
• Medir ocasionalmente o aumento do passo causado pelo desgaste de pinos e
buchas (esticando a corrente). O aumento máximo do passo permitido é 1%.
• Medir o desgaste das rodas com uma chapelona.
• Substituir a corrente quando seu comprimento, devido ao estiramento e desgaste,
aumentar em 3%.
• Verificar periodicamente o alinhamento da corrente com a roda.
Transmissão por engrenagens
As engrenagens, também chamadas rodas dentadas, são elementos básicos na
transmissão de potência entre árvores.
Elas permitem a redução ou aumento do momento torsor, com mínimas perdas de
energia, e aumento ou redução de velocidades, sem perda nenhuma de energia, por
não deslizarem.
A mudança de velocidade e torção é feita na razão dos diâmetros primitivos.
Aumentando a rotação, o momento torsor diminui e vice-versa. Assim, num par de
engrenagens, a maior delas terá sempre rotação menor e transmitirá momento torsor
maior. A engrenagem menor tem sempre rotação mais alta e momento torsor menor.
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AA217-05 141
O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no diâmetro primitivo
não há deslizamento, havendo apenas aproximação e afastamento.
Nas demais partes do flanco, existe ação de deslizamento e rolamento. Daí conclui-se
que as velocidades periféricas (tangenciais) dos círculos primitivos de ambas as rodas
são iguais (lei fundamental do dentado).
(De) Diâmetro externo
É o diâmetro máximo da
engrenagem De = m (z +2)
(Di) Diâmetro interno
É o diâmetro menor da engrenagem.
(Dp) Diâmetro primitivo
É o diâmetro intermediário entre De
e Di. Seu cálculo exato é De � 2m.
(C) Cabeça do dente
É a parte do dente que fica entre Dp
e De.
(f) Pé do dente
É a parte do dente que fica entre Dp
e Di.
(h) Altura do dente
É a altura total do dente 
2
Di - De
ou h = 2,166 . m
(e) Espessura de dente
É a distância entre os dois pontos
extremos de um dente, medida à altura
do Dp.
(V) Vão do dente
É o espaço entre dois dentes
consecutivos. Não é a mesma medida
de e.
(P) Passo
Medida que corresponde a distância
entre dois dentes consecutivos, medida
à altura do Dp.
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AA217-05142
(M) Módulo
Dividindo-se o Dp pelo número de
dentes (z), ou o passo (P) por π ,
teremos um número que se chama
módulo (M).
Esse número é que caracteriza a
engrenagem e se constitui em sua
unidade de medida
O módulo é o número que serve de
base para calcular a dimensão dos
dentes.
(α) = Ângulo de pressão
Os pontos de contato entre os dentes
da engrenagem motora e movida
estão ao longo do flanco do dente e,
com o movimento das engrenagens,
deslocam-se em uma linha reta, a qual
forma, com a tangente comum às
duas engrenagens, um ângulo. Esse
ângulo é chamado ângulo de pressão
(α), e no sistema modular é utilizado
normalmente com 20ou 15º.
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AA217-05 143
Perfil do flanco do dente
Perfil do flanco do dente é caracterizado por parte de uma curva cicloidal chamada
evolvente. A figura abaixo apresenta o processo de desenvolvimento dessa curva.
O traçado prático da evolvente pode ser executado ao se desenrolar um fio esticado ao
redor de um círculo, marcando-se a trajetória descrita por um ponto material definido
no próprio fio.
Quanto menor for o diâmetro primitivo (Dp), mais acentuada será a evolvente. Quanto
maior for o diâmetro primitivo, menos acentuada será a evolvente, até que, em uma
engrenagem de Dp infinito (cremalheira) a evolvente será uma reta. Neste caso, o perfil
do dente será trapezoidal, tendo como inclinação apenas o ângulo de pressão (α).
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AA217-05144
Geração da evolvente
Imagine a cremalheira citada no item anterior como sendo uma feramente de corte que
trabalha em plaina vertical, e que a cada golpe se desloca juntamente com a
engrenagem a ser usinada (sempre mantendo a mesma distância do diâmetro
primitivo).
É por meio desse processo contínuo que é gerada, passo a passo, a evolvente.
O ângulo de inclinação do perfil (ângulo de pressão α) sempre é indicado nas
ferramentas e deve ser o mesmo para o par de engrenagens que trabalham juntas.
Tipos de engrenagens
Engrenagem cilíndrica de dentes retos
Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. É o tipo mais
comum de engrenagem e o de mais baixo custo.
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AA217-05 145
É usada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em
serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do
que na de alta rotação, por causa do ruído que produz.
Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais
Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo.
É usada em transmissão fixa de rotações elevadas por ser silenciosa devido a seus
dentes estarem em contato constante. Tem, porém, uma componente axial de força
que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento.
Serve para transmissão de eixos paralelos entre si e também para eixos que formam
um ângulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90º).
Engrenagem cilíndrica com dentes internos
É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas,
permitindo uma economia de espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas
do mesmo conjunto giram no mesmo sentido.
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Engrenagem cilíndrica com cremalheira
A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo
infinitamente grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal.
Engrenagem cônica com dentes retos
É empregada quando as árvores se cruzam; o ângulo de intersecção é geralmente 90º,
podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cônicas têm um formato também
cônico, o que dificulta sua fabricação, diminui a precisão e requer uma montagem
precisa para o funcionamento adequado.
A engrenagem cônica é usada para mudar a rotação e direção da força, em baixas
velocidades.
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Engrenagem cilíndrica com dentes oblíquos
Seus dentes formam um ângulo de 8 a 20º com o eixo da árvore. Os dentes possuem
o perfil da evolvente e podem estar inclinados à direita ou à esquerda.
Os dentes vão se carregando e descarregando gradativamente.
Sempre engrenam vários dentes simultaneamente, o que dá um funcionamento suave
e silencioso. Pode ser bastante solicitada e pode operar com velocidades periféricas
até 160m/s.
Os dentes oblíquos produzem uma força axial que deve ser compensada pelos
mancais.
Engrenagem cilíndrica com dentes em V
Conhecida também como engrenagem herringbone ou espinha de peixe. Possui
dentado helicoidal duplo com uma hélice à direita e outra à esquerda. Isso permite a
compensação da força axial na própria engrenagem, eliminando a necessidade de
compensar esta força nos mancais.
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Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe
deve ser montada com precisão e uma das árvores deve ser montada de modo que
flutue no sentido axial. Usam-se grandes inclinações de hélice, geralmente de 30 a 45º.
Pode ser fabricada em peça única ou em duas metades unidas por parafusos ou solda.
Neste último caso só é admissível o sentido de giro no qual as forças axiais são
dirigidas uma contra a outra.
Engrenagem cônica com dentes em espiral
Empregada quando o par de rodas cônicas deve transmitir grandes potências e girar
suavemente, pois com este formato de dentes consegue-se o engrenamento
simultâneo de dois dentes.
O pinhão pode estar deslocado até 1/8 do diâmetro primitivo da coroa. Isso acontece
particularmente nos automóveis para ganhar espaço entre a carcaça e o solo.
Parafuso sem-fim e engrenagem côncava (coroa)
O parafuso sem-fim é uma engrenagem helicoidal com pequeno número (até 6) de
dentes (filetes).
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O sem-fim e a coroa servem para transmissão entre dois eixos perpendiculares entre
si. São usados quando se precisa obter grande redução de velocidade e conseqüente
aumento de momento torsor.
Quando o ângulo de inclinação (ץ) dos filetes for menor que 5º, o engrenamento é
chamado de auto-retenção. Isto significa que o parafuso não pode ser acionado pela
coroa.
Nos engrenamentos sem-fim, como nas engrenagens helicoidais, aparecem forças
axiais que devem ser absorvidas pelos mancais.
Entre o sem-fim e a coroa produz-se um grande atrito de deslizamento. A fim de
manter o desgaste e a geração de calor dentro dos limites, adequam-se os materiais
do sem-fim (aço) e da coroa (ferro fundido ou bronze), devendo o conjunto funcionar
em banho de óleo.
Relação de transmissão (i)
Para engrenagens em geral:
i = 
1
2
Dp
Dp
 = 
1
2
Z
Z
Onde:
Dp1 = diâmetro primitivo da roda motora
Dp2 = diâmetro primitivo da roda movida
Z1 = número de dentes da roda motora
Z2 = número de dentes da roda movida
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Para coroa e sem-fim:
i = 
f
Z
Onde:
Z = número de dentes da coroa
f = número de filetes do sem-fim
Para cremalheira e pinhão:
Neste caso, não se calcula o aumento ou a redução da velocidade em número de
voltas por minuto, mas o deslocamento (dv) linear da cremalheira por volta do pinhão.
dv = Z . P ou dv = Dp . π
Onde:
Z = número de dentes do pinhão
P = passo
Dp � diâmetro primitivo do pinhão
A unidade resultante é milímetro por volta, ou seja, mm .v.
Fabricação de engrenagens
Normalmente são empregados dois processos para construir engrenagens. O primeiro,
com fresas modulares, consiste em abrir os vãos entre os dentes da engrenagem, um
a um (figura abaixo). O segundo com fresas tipo caracol, gerando todos os dentes
simultaneamente.
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Ao abrir os vãos dos dentes das engrenagens, além de determinar o ângulo de
pressão entre os dentes, é necessário determinar-lhes o perfil. Quando duas
engrenagens de mesmo módulo tiverem quantidades de dentes diferentes, seus
diâmetros primitivos serão diferentes e, consequentemente, o perfil dos dentes será
diferente.
Por isso, as fresas modulares são construídas de modo que haja para cada módulo um
jogo de oito fresas com perfis diferentes, em função do número de dentes da
engrenagem a ser construída (tabela abaixo).
Jogo de oito fresas para execução das engrenagens até o módulo 10
Números da fresa
1 2 3 4 5 6 7 8
Número de dente (Z)
12 e 13 14 a 16 17 a 20 21 a 25 26 a 34 35 a 54 55 a 134 135 para
cima e
cremalheira
A partir do módulo 10, as dimensões do perfil do dente são muito maiores e,
consequentemente,as diferenças são consideráveis. Assim, a partir do módulo 10 o
jogo de fresas modulares é composto de 15 fresas. (ver tabela abaixo).
Jogo de quinze fresas para execução das engrenagens acima do módulo 10
Número da fresa
1 11/2 2 21/2 3 31/2 4 41/2 5 51/2 6 61/2 7 71/2 8
Número de dentes
12 13 14 15
e
16
17
e
18
19
e
20
21
e
22
23
a
25
26
a
29
30
a
34
35
a
41
42
a
54
55
a
79
80
a
134
135
para
cima
Escolha do número da fresa
Para dentes retos
Basta consultar a tabela e determinar o número da fresa em função do número de
dentes de engrenagem a ser confeccionada.
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Para dentes helicoidais
Para fresar engrenagens com dentes helicoidais são empregadas as mesmas fresas
modulares utilizadas para as fresas cilíndricas com dentes retos.
O módulo deve ser o mesmo, porém o número da fresa não é o real correspondente ao
número de dentes a fresar, isto porque, com o movimento helicoidal da engrenagem há
uma alteração no perfil natural do dente (evolvente).
Portanto, a fresa a ser escolhida deverá ter outro número, em função de um número de
dentes imaginário (Zi), sempre maior que o número de dentes de uma engrenagem
com dentes retos.
Esses números podem ser conseguidos através de diagramas, ou podem ser
calculados em função do número de dentes real (Z) e da inclinação do ângulo da hélice
(β).
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Veja a seguir no diagrama que para confeccionar uma engrenagem helicoidal de 52
dentes com um ângulo de hélice de 38 graus, será necessário usar a fresa número 7.
Fórmula
Zi = 
β3cos
Z
Onde:
Zi = número de dentes imaginário
Z = número de dentes real
β= ângulo de inclinação da hélice
Fabricação de engrenagens por geração
Chama-se processo por geração porque o perfil do dente (evolvente) é gerado pelo
movimento conjugado entre a ferramenta e a peça.
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Nesse processo, a ferramenta faz todos os vãos da peça, contínua e
progressivamente.
A ferramenta (caracol) é semelhante a uma rosca sem-fim com o perfil de uma
cremalheira (evolvente reta) tendo somente a inclinação do ângulo de pressão.
Uma rosca modular possui a inclinação do ângulo da hélice que deve ser compensado
inclinando-se o cabeçote porta-ferramenta.
Quando a engrenagem a ser confeccionada for de dentes retos, a inclinação do
cabeçote será a mesma do ângulo da hélice da ferramenta.
Se a engrenagem a ser confeccionada for helicoidal, a inclinação do cabeçote porta-
ferramenta será a do ângulo da hélice da engrenagem mais (+) ou menos (-) a
inclinação da hélice da ferramenta (em função do sentido da hélice à direita ou à
esquerda).
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A engrenagem e a ferramenta trabalham conjuntamente como uma coroa e um sem-
fim. Por exemplo, ao se fazer uma engrenagem com Z = 50 dentes, para cada rotação
dela, a ferramenta dará 50 rotações, como se estivessem engrenadas.
Consequentemente, o passo entre os dentes da engrenagem será o mesmo passo da
ferramenta.
O avanço da ferramenta é no sentido da linha de centro da peça.
Procedimentos em manutenção com engrenagens
Montagem de engrenagens cilíndricas
Para um par de engrenagens cilíndricas trabalharem adequadamente, devem coincidir
a espessura dos dentes, a altura dos dentes, o passo e o perfil dos dentes.
O alinhamento e a concentricidade entre os diâmetros da engrenagem e da árvore
devem ser o mais exatos possível, assim como o paralelismo entre os eixos.
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A distância entre centros pode ser calculada pelas fórmulas:
a = 
2
DpDp 21 + ou a = 
2
)Zm(Z 21 +
Quando se trata de engrenagens para altas velocidades é necessário o seu
balanceamento dinâmico.
Os defeitos de paralelismo dos dentes em relação ao eixo da roda podem ser
verificados percorrendo os flancos dos dentes com um apalpador de precisão.
A principal dificuldade na montagem de engrenagens consiste em montá-las de modo
que, quando em contato, os flancos se toquem em todo o seu comprimento, isso pode
ser verificado pintando-se uma das rodas azul-da-prússia.
Por outro lado a experiência tem mostrado que durante o funcionamento, sob a
influência da carga na roda e da flexão do eixo, as rodas montadas corretamente,
acabam produzindo um contato parcial.
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Essas dificuldades levaram à fabricação do flanco com abaulamento longitudinal
(figura abaixo). Essa forma permite adaptação às variações de carga, às flexões do
dente e aos pequenos erros de montagem.
A figura abaixo mostra a distribuição da carga sobre o flanco e a impressão de contato
para a montagem e para o serviço.
Montagem de engrenagens cônicas
As engrenagens cônicas com dentes retos são muito sensíveis a deslocamentos de
seus eixos.
Qualquer desvio acarreta o contato somente nos extremos dos dentes, o que provoca
desgaste prematuro do pinhão.
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A figura abaixo mostra os casos mais comuns de eixos deslocados.
Modernamente estas engrenagens são também fabricadas com os dentes arqueados
(abaulamento longitudinal), que são insensíveis aos defeitos de posição.
As engrenagens cônicas com dentes em espiral são insensíveis aos deslocamentos
dos eixos porque os flancos estão diferentemente curvados numa roda em relação à
outra.
Assim, produz-se o contato só na região central, de modo que os deslocamentos dos
eixos são compensados por um movimento de contato dos flancos.
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Esta forma de dentes pode, portanto, ir-se acomodando aos erros de deslocamento
dos eixos, incorreção de montagem e golpes de carga que possam apresentar (figura
abaixo).
A maior dificuldade em verificar a montagem das rodas cônicas é o fato de o vértice
ser imaterial.
Em vez do vértice do cone, escolhe-se na roda uma superfície de referência adequada,
à qual se referem os dentes na sua fabricação, verificação e montagem.
Às vezes verifica-se o corpo da roda, montada em seu eixo, antes da abertura dos
dentes.
Folga entre as engrenagens
A folga é necessária, pois sem ela haveria um emperramento, no caso de as
tolerâncias de fabricação das engrenagens estarem na faixa superior e as distâncias
entre eixos, na faixa inferior.
Por outro lado, a folga entre as engrenagens não pode ser grande demais, pois
provocaria vibração em serviço.
As folgas geralmente são especificadas pelo fabricante da máquina e medidas com
relógio comparador: fixando uma engrenagem e movimentando a outra em dois
sentidos, com o apalpador do relógio no diâmetro primitivo.
Em caso de falta de dados pode-se usar a folga entre 2 e 3,5% do módulo.
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Montagem de sem-fim e coroa
Nesta montagem, é importante que os eixos do sem-fim e da coroa fiquem nos planos
paralelos E1 e E2.
A distância entre os planos é igual a distância entre eixos.
Os eixos têm de cruzar-se a 90º e o plano vertical E3, que passa pelo eixo do sem-fim,
deve passar pelo centro dos dentes da coroa.
O melhor modo de obter o alinhamento dos três planos é através de uma usinagem
precisa dos alojamentos dos eixos na carcaça e da montagem dos mancais.
A posição correta pode ser verificada pintando-se (com azul-da-prússia) os flancos do
sem-fim e fazendo o acoplamento em seguida.
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Durante o funcionamento sem carga a impressão de contato deve ser pequena e
próxima da extremidade do dente da coroa. A plena carga, a impressão de contato
deve cobrir pelo menos 70% do comprimento do dente.
Utilização dos conjuntos engrenados
Os cuidados para uma boa utilização dos conjuntos engrenadossão:
• Evitar reversões de rotações e partidas bruscas sob carga;
• A lubrificação deve eliminar a possibilidade de trabalho a seco;
• A lubrificação deve atingir toda a superfície dos dentes;
• A lubrificação deve ser mantida no nível, evitando excesso de óleo, que provoca o
efeito de turbina, com conseqüente superaquecimento;
• Usar o aditivo correto no óleo lubrificante;
• A pré-carga dos rolamentos ou folga dos mancais deve ser mantida nos limites
recomendados, a fim de evitar desalinhamentos dos eixos, o que provocará carga
no canto dos dentes e possível quebra;
• O desgaste dos eixos e dos entalhes não deve exceder os limites de ajuste, o que
provocaria batidas, devido ao atraso, recalcando os entalhes que provocaram
desalinhamento, além de efeito sobre os flancos dos dentes;
• Depósitos sólidos do fundo da caixa de engrenagem devem ser removidos antes
de entrarem em circulação.
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Defeitos comuns nas engrenagens
Os defeitos mais freqüentes que ocorrem nas engrenagens são desgaste, fadiga
superficial, escoamento plástico e quebra.
Desgaste por interferência
É provocado por um contato inadequado entre engrenagens, onde, a carga total está
concentrada sobre o flanco impulsor e a ponta do dente da engrenagem impulsionada.
Pode resultar em uma leve linha de desgaste, sem maiores conseqüências, ou até em
um dano considerável.
Desgaste abrasivo
É provocado pela presença de impurezas (corpos estranhos) que se interpõem entre
as faces de contato. Essas impurezas abrasivas podem estar no óleo.
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Quebra por fadiga
Começa, geralmente, com uma trinca do lado da carga, num ponto de concentração de
tensões perto da base do dente, e termina com quebra total no sentido longitudinal ou
diagonal para cima.
O desalinhamento na montagem ou em serviço pode favorecer o surgimento de
trincas.
Quebra por sobrecarga
Não mostra sinais de progresso da trinca. Pode resultar de sobrecarga estática,
choque ou problemas de tratamento térmico. Em geral, apresenta do lado da
compressão do dente, uma lombada cuja altura diminui de acordo com o tempo que
leva para quebrar-se.
A sobrecarga pode ser causada por penetração de um corpo estranho entre os dentes,
ou desalinhamento devido ao desgaste ou folga excessiva nos mancais. Ou, ainda, por
perda de pré-carga nos rolamentos.
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Trincas superficiais
Ocorrem nas engrenagens cementadas e caracterizam-se por cisalhamento do
material. São provocadas pelo emperramento momentâneo e deslizamento
conseqüente, que, por sua vez, são provocados por vibrações, excesso de carga ou
lubrificação deficiente.
Essas trincas não apresentarão maiores problemas se não forem progressivas.
Desgaste por sobrecarga
É caracterizado pela perda de material sem a presença de abrasivos no óleo. Ocorre
geralmente em velocidades baixas e cargas muito altas.
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AA217-05 165
Lascamento
Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas abaixo da superfície, originadas
durante o tratamento térmico. Essas lascas podem cobrir uma área considerável do
dente como se fosse uma só mancha.
Laminação ou cilindramento
É caracterizada pela deformação do perfil do dente. Essa deformação pode se
apresentar como arredondamento ou saliências nas arestas dos dentes. Essas
saliências são mais altas de um lado que do outro.
Pode, ainda, apresentar-se como depressões no flanco da engrenagem motora e uma
lombada perto da linha do diâmetro primitivo da engrenagem movida.
É causada pelo impacto, devido à ação de rolar e deslizar sob carga pesada.
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AA217-05166
Sintomas de irregularidades na engrenagem
Baseado em alguns sintomas simples de serem observados, o operador da máquina
ou equipamento poderá fazer ou pedir uma manutenção preventiva, evitando, assim, a
manutenção corretiva.
A seguir, os sintomas mais comuns:
• Uivo
Normalmente aparece nas rotações muito altas e quando não existe folga
suficiente entre as engrenagens; quando estão desalinhadas, excêntricas ou ovais.
• Tinido
Proveniente de alguma saliência no dente, causada por uma batida ou pela
passagem de um corpo duro (estranho) entre os dentes.
• Matraqueamento
É causado pela folga excessiva entre os dentes (distância entre centros) ou, as
vezes, pelo desalinhamento entre duas engrenagens.
• Chiado
Normalmente ocorre em caixas de engrenagens, quando a expansão térmica dos
eixos e componentes elimina as folgas nos mancais ou nos encostos.
• Limalha no óleo
Se aparecer em pequena quantidade, durante as primeiras 50 horas de serviço,
trata-se, provavelmente, de amaciamento.
Caso a limalha continue aparecendo após o amaciamento, significa a ocorrência de
algum dano que pode ser provocado por uma engrenagem nova, no meio das
usadas, ou o emprego de material inadequado.
• Superaquecimento
Pode ser causado por sobrecarga, excesso de velocidade, defeito de refrigeração
ou de lubrificação.
Pode, ainda, resultar do efeito de freio hidráulico, se a circulação de óleo estiver
deficiente. Neste último caso, nota-se uma perda de potência. Os desalinhamentos
e a folga insuficiente entre os dentes também geram superaquecimento.
• Vibração
Pode ser causada por empenamento dos eixos ou por falta de balanceamento
dinâmico nas engrenagens de alta rotação, realizado no início de seu
funcionamento ou após desgaste desigual nas engrenagens.
Outras causas de vibração são:
- erros de fabricação;
- mau alinhamento da máquina;
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- fundação defeituosa, sobrecarga com torção dos eixos e perda de ajuste dos
mancais.
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Operações manuais
Traçar retas no plano e paralelas ao plano
A traçagem é a base da usinagem. Por isso, antes que a peça seja usinada, o
mecânico precisa, às vezes, executar um traçado em uma ou mais faces da peça, para
localizar, com rigor, rebaixos, ranhuras, furos, recortes, planos ou outras superfícies
que lhe darão forma definitiva.
Traçar retas no plano é a operação por meio da qual são desenhadas, em um plano e
em pontos previamente determinados, retas em diversas posições tendo como base
uma linha ou face de referência, utilizando diversos instrumentos.
Essa operação é realizada como passo prévio para a execução de outras operações
como cortar, dobrar, ajustar.
Processo de execução
1. Pinte a face da peça com tinta de secagem instantânea.
Observação
A face deve estar lisa e livre de gorduras.
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AA217-05170
2. Marque os pontos por onde vão ser traçadas as retas.
3. No caso de um traçado perpendicular, apoie a base do esquadro na face de
referência.
 
4. Trace com o riscador as retas, fazendo-as passar pelos pontos marcados.
 
Observações
• Ao traçar incline o riscador no sentido do traço.
• Os traços devem ser finos, nítidos e feitos de uma só vez.
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AA217-05 171
• Para traçar retas oblíquas, usa-se a suta.
Para a confirmação do traçado, na traçagem de peças de ferro fundido, os traços
devem ser ponteados com punção de bico.
 
 
Traçar linhas paralelas a um plano de referência é a operação realizada com o auxílio
do calibrador traçador de altura, cantoneiras, blocos prismáticos e desempeno. Essa
operação é executada para determinar os centros das peças e na traçagem de
ranhuras, rebaixos e furos.
Processo de execução
1. Pinte as faces que serão traçadas.
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AA217-05172
2. Posicione a peça diretamente sobre a mesa de traçagem quando existir uma
superfíciede referência na peça.
 
 
Observações
• Quando a traçagem é realizada em chapas ou peças grandes, elas devem ser
apoiadas em uma cantoneira.
• Quando a peça não tem superfície de referência, usam-se calços e macacos.
3. Prepare o calibrador traçador seguindo os seguintes passos:
a. solte o parafuso de fixação do cursor e faça-o descer suavemente até que a
ponta do riscador toque no desempeno;
b. verifique se o zero do nônio coincide com o zero da escala fixa. Se não estiver
coincidindo, faça a correção movimentando a escala fixa e travando-a nessa
posição;
c. calibre o traçador na dimensão determinada.
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4. Coloque o traçador em posição de uso.
5. Apoie a peça sobre o plano de referência.
6. Execute o traçado, movimentando o calibrador.
Observações
• No caso de peças cilíndricas, estas devem ser apoiadas sobre um bloco
prismático.
• Dependendo das necessidades do traçado, o plano de referência pode ser
horizontal, vertical ou inclinado.
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Limar superfícies planas, paralelas e perpendiculares
Limar superfície plana paralela é a operação manual realizada com lima para obter
superfícies planas e paralelas. Utiliza como elemento de controle o calibrador traçador,
o paquímetro, o micrômetro ou o relógio comparador, dependendo da tolerância
geométrica requerida.
Geralmente, essa operação é empregada em montagens e em ajustes diversos.
Processo de execução
1. Para gerar uma face de referência para o limado da outra face, lime uma das
faces, até que fique plana, observando a tolerância de forma requerida no desenho
e retirando o mínimo de material possível.
 
 
2. Trace a peça, observando as orientações a seguir.
a. Coloque a superfície limada da peça sobre o desempeno.
b. Trace todo o contorno da peça com o calibrador traçador para obter uma linha
de referência.
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Precaução
Cuidado para não se ferir com o riscador do calibrador traçador.
3. Lime o material em excesso, observando a linha de referência.
4. Retire as rebarbas e limpe a peça.
5. Verifique o paralelismo e a dimensão, usando o paquímetro.
Observação
Para as peças com dimensões mais rigorosas, use o relógio comparador ou o
micrômetro.
Limar superfície plana perpendicular é uma operação de limar plano por meio da qual
são obtidas superfícies em ângulos retos. Utiliza como elementos de verificação o
desempeno, o cilindro padrão, o esquadro, o relógio comparador, dependendo da
tolerância geométrica requerida pelo desenho.
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AA217-05176
Essa operação é aplicada em peças prismáticas e em ajustes de peças de máquinas
em geral.
Processo de execução
1. Prenda a peça e lime a borda de referência, verificando sua planeza.
2. Pinte as faces que serão traçadas.
3. Trace o ângulo reto com esquadro de base, apoiando o instrumento na borda de
referência.
Observação
Na impossibilidade de traçar o ângulo, lime observando a passagem da luz com o
esquadro com fio.
4. Lime o material em excesso, observando o traçado.
Observação
Quando o excesso de material é muito grande, ele deve ser cortado antes de ser
limado.
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AA217-05 177
5. Termine de limar, verificando a perpendicularidade com o esquadro com fio ou se a
peça está dentro do desvio admissível pela tolerância de posição
(perpendicularidade), usando o método indireto passa-não-passa, ou use um
dispositivo com relógio comparador a fim de obter o valor do desvio.
Limar material fino
Limar material fino é uma operação que se executa com materiais de até 5mm de
espessura. Essa operação é utilizada na confecção de gabaritos, isto é, modelos que
servem para fabricar e conferir peças em série, painéis elétricos, caixas de
bebedouros, confecção de lâminas para ajuste, etc.
Para realizar esta operação, é preciso fixar o material por meio de cantoneiras e
calços, grampos ou alicates de pressão.
Processo de execução
1. Trace o material.
2. Prenda o material na morsa.
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AA217-05178
Observações
• Para prender chapas de material não-ferroso ou chapas dobradas em U, use
calços de madeira.
 
 
• Para prender chapas de material ferroso com mais de 1mm de espessura use
cantoneira de aço.
 
 
 
• Para limar chapas cujas dimensões sejam muito maiores que a altura existente
entre os mordentes e a base superior da espiga da morsa, use cantoneira de
aço e grampo de fixação.
 
 
 
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• A parte traçada do material deve ficar o mais próxima possível dos calços.
 
3. Lime o material até atingir a linha, traçada.
 
 Observações
• Use a lima em posição oblíqua ao material a fim de evitar vibrações.
 
 
• Durante o trabalho, use a régua de traçar constantemente para verificar e não
ultrapassar a medida desejada.
• No caso de limagem de faces, prenda o material com pregos sem cabeça
sobre um calço de madeira.
 
 
 
 Precaução
• Antes de retirar a peça da morsa, elimine as rebarbas para não se ferir.
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Serrar manualmente é uma operação que permite cortar um material utilizando o arco
de serra. Emprega-se muito nos trabalhos mecânicos de bancada e quase sempre
precede a realização de outras operações.
Processo de execução
1. Selecione a lâmina de serra de acordo com o material e sua espessura.
2. Monte a serra no arco, com os dentes voltados para a frente.
3. Tensione a lâmina de serra, girando a porca-borboleta com a mão.
4. Trace e prenda o material na morsa.
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AA217-05 181
Observações
• A parte que será cortada deve estar junto aos mordentes.
• Material de pouca espessura é preso por meio de peças auxiliares, tais como
calços de madeira e cantoneiras, a fim de evitar vibrações.
5. Serre.
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AA217-05182
Observações
• Ao iniciar o corte, coloque a lâmina junto ao traço, guiando-a com o dedo
polegar e ligeiramente inclinada para a frente, a fim de evitar que os dentes se
quebrem.
• Quando o corte é profundo e ultrapassa o limite do arco, a lâmina deve ser
montada na posição horizontal ao arco.
• A pressão da serra sobre o material é feita apenas durante o avanço e não
deve ser excessiva. No retorno, a serra deve correr livremente sobre o material.
• A serra deve ser usada em todo o seu comprimento, e o movimento deve ser
dado apenas com os braços.
• Número de golpes deve ser de aproximadamente 60 por minuto.
Precaução
Ao se aproximar o término do corte, diminua a velocidade e a pressão de corte
para evitar acidentes.
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Raspar superfície plana e paralela
Raspar superfície plana e perpendicular é uma operação manual, que consiste em
extrair partículas metálicas muito pequenas de superfícies previamente usinadas das
peças ou com desgastes devido o atrito, eliminando as irregularidades desta superfície
diminuindo os pontos de atrito. Utiliza-se para esta operação uma ferramenta chamada
raspador.
Essa operação é muito aplicada em guias de carros de máquinas, barramentos,
instrumentos de verificação de planeza e mancais de deslizamento.
Processo de execução
Raspar superfície plana
1. Prenda a peça.
Observação
• Quando a peça não puder ser presa na morsa, coloque-a a uma altura
conveniente.
 
2. Selecione o raspador.
 
 Observação
O raspador deve ser compatível com o tipo de trabalho e o tamanho da peça a ser
raspada.
 
3. Desbaste a superfície.
 
 Observação
• O desbaste tem a finalidade de eliminar sulcos produzidos pelas ferramentas de
corte e preparar a superfície paraa raspagem.
• Realizam-se passadas longas sobre a peça, aumentando a pressão sobre o
raspador no movimento de ida e diminuindo a pressão no retorno.
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• O raspador deve ser posicionado a 45° em relação a borda da peça.
• A direção do desbaste deve variar, com freqüência, a 90° para facilitar a
visualização dos pontos mais altos.
 
 
4. Limpe a superfície raspada.
 
 Observação
• A limpeza pode ser feita com um pincel de cerdas duras ou um pano, mas
nunca com as mãos.
 
5. Tire as rebarbas da superfície raspada.
 
 Observação
• Para retirar as rebarbas utiliza-se uma lima abrasiva de maneira apropriada
• Após a retirar as rebarbas limpe novamente a peça com um pano umedecido
com benzina retificada para eliminar qualquer tipo de impureza, como óleo e pó
abrasivo.
6. Selecione e prepare o instrumento de verificação.
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Observação
• O instrumento de verificação deve ser selecionado de acordo com o tamanho e
a forma da superfície a ser raspada.
 
 Desempeno
 
 
 Cilindro de verificação
 
 
 Régua de controle (plano estreito)
 
 
 Régua de controle prismático
 
 
 
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• No caso de guias de máquinas, o elemento de verificação pode ser o próprio
barramento previamente retificado ou raspado.
7. Determine os pontos de contato da superfície.
 
 Observações
• O instrumento de verificação deve ser limpo com um pano umedecido com
benzina retificada e recoberto com uma tinta de contraste de modo que forme
uma camada fina, para marcar os pontos mais altos da superfície verificada.
• Friccione suavemente a superfície da peça contra a superfície do elemento de
verificação, ou o inverso, dependendo do tamanho da superfície raspada.
• Os pontos demarcados com a tinta de contraste são os pontos que devem ser
eliminados.
• A fim de evitar o desgaste em apenas uma parte da superfície do elemento de
verifícação, varie periodicamente o local de friccionamento.
8. Execute a raspagem.
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Observações
• A raspagem é realizada sobre os pontos demarcados com a tinta de contraste
sobre a superfície da peça.
• A qualidade de acabamento será tanto melhor quanto maior for o número de
pontos em uma polegada quadrada.
• Da mesma forma que no desbaste, deve-se variar a direção da raspagem para
proporcionar um melhor aspecto no trabalho.
9. Faça a verificação da superfície raspada e, se necessário repita, os passos 7 e 8
até obter o número de pontos desejados por polegada quadrada.
Raspar superfície plana paralela
1. Raspe a superfície da peça.
Observação
• Retire o mínimo possível de material, até atingir a planeza desejada.
 
2. Verifique a planeza da superfície.
 
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3. Apóie a superfície já pronta sobre o desempeno com o relógio comparador.
 
 Observação
• O desempeno deve estar limpo.
4. Regule o relógio comparador sobre a peça.
 
 Observação
• A regulagem deve ser feita dando-se uma pressão inicial de aproximadamente
uma volta.
• Gire o mostrador até coincidir o zero com o ponteiro.
5. Verifique ao paralelismo das superfícies da peça.
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Observação
• Movimente a peça de forma a identificar os pontos de contato que devem ser
marcados.
 
 
6. Raspe os pontos de contato indicados pelo relógio comparador e pelo elemento de
verificação.
 
7. Repita tantas vezes quantas forem necessárias as operações 2, 3, 4, 5 e 6, até
obter o paralelismo e a planeza das faces dentro da tolerância indicada.
 
 Observação
• Dependendo do tamanho da peça, o paralelismo pode ser verificado com
micrômetro, realizando medições em diversos pontos da peça.
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Puncionar é uma operação que consiste em marcar pontos de referência no traçado ou
centros para furação de peças, por meio de pancadas na cabeça do punção de bico
com um martelo de peso apropriado.
Processo de execução
Caso 1: Puncionar centros de furação e centros de raios
1. Trace a peça, conferindo o traçado com o paquímetro.
2. Apóie a peça sobre o cepo e escolha o punção em função do ângulo de ponta (60º),
verificando sua afiação e observando a concentricidade e regularidade.
3. Com a mão apoiada na peça, coloque o punção em posição inclinada sobre os
traços, deslocando-o até encontrar os cruzamentos das linhas.
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Observação
Observe o posicionamento do punção na direção dos traços.
4. Faça uma leve pressão com o punção sobre a peça, posicione-o verticalmente e
bata o martelo com pequeno impacto.
Observações
• A marca do punção deve gerar um diâmetro de aproximadamente 0,3mm.
• O martelo deve ter uma massa entre 125 e 150g.
5. Com uma lupa, verifique se o puncionamento está correto.
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Observação
A marca do punção deve ficar eqüidistante em relação às linhas de centro traçadas.
6. Utilizando o punção de 90º, confirme a marcação no tamanho desejado: de 0,6 a 1
mm de diâmetro.
Observação
Evite inclinar o punção no momento de confirmar para que não haja deslocamento
da furação.
Caso 2: Puncionar contornos
1. Trace a peça.
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2. Apóie a peça sobre o cepo e escolha o punção em função do ângulo da ponta: 60º.
3. Coloque o punção em posição inclinada sobre os traços.
4. Posicione o punção verticalmente e bata com o martelo a fim de obter
aproximadamente 0,6mm de diâmetro para evitar marcação aparente na borda da
peça acabada.
Os furos são feitos quando se necessita roscar ou introduzir eixos, buchas, parafusos
ou rebites em peças que podem funcionar isoladamente ou dentro de um conjunto
mecânico qualquer.
Furar na furadeira é a operação pela qual se obtém furos cilíndricos pela ação de
rotação e avanço de uma broca, presa a uma máquina-ferramenta chamada de
furadeira.
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Processo de execução
1. Prenda a peça.
Observações
• A fixação depende da forma e tamanho da peça; pode-se fixar na morsa da
furadeira com grampos ou com morsa de mão.
• Para evitar perfurar a morsa ou a mesa da furadeira, coloque a peça sobre
calços paralelos. Se a furação for em chapas finas, coloque um pedaço de
madeira entre a chapa e a base de apoio da furadeira.
2. Prenda a broca no mandril.
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Observações
• Verifique o diâmetro da broca com o paquímetro, sem girá-la, medindo sobre as
guias.
• Verifique se a afiação está adequada ao material.
• Se usar broca de haste cônica, fixe-a diretamente no eixo-árvore da máquina,
utilizando bucha cônica, se necessário.
• Para furar chapas finas, selecione ou prepare a broca.
3. Selecione a rotação.
Observação
Consulte a tabela de velocidade de corte e, com base no diâmetro da broca e o
material da peça, calcule a rotação ou consulte o nomograma de rotação para
furadeira.
4. Para regular a profundidade de penetração da broca, apoie a ponta da broca sobre
a peça, acionando a alavanca de avanço.
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5. Gire a porca reguladora até uma distância (H) do batente igual à profundidade de
penetração (P), mais a altura (a) do cone da broca.
Observação
Quando o furo a ser executado é passante, essa distância (H) deve ter uma vez e
meia a altura �a� mais a espessura da peça para assegurar a saída da broca.
6. Aproxime a broca da peça, acionando a alavanca de avanço.
7. Centre a broca no ponto puncionado.
8. Ligue a furadeirae inicie o furo com avanço lento.
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Precaução
A broca e a peça devem estar bem presas.
Observações
• Antes que toda a ponta da broca penetre na peça, verifique se o furo por ela
produzido está no centro do traçado.
• Se a broca se desviar do centro, verifique se ela está bem afiada e corrija o
desvio.
9. Termine o furo na profundidade desejada.
Observações
• O fluido de corte deve ser adequado à operação.
• Retire freqüentemente a broca do furo para quebrar o cavaco, refrigerar a broca
e limpá-la com um pincel.
• Ao se aproximar o fim da furação, o avanço da broca deve ser feito com mais
atenção.
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Rebaixar furo é a operação que consiste em aumentar o diâmetro de um furo até uma
profundidade determinada. Destina-se a executar um alojamento para cabeças de
parafusos, rebites, porcas e peças diversas. Com esse rebaixo, as peças ficam
embutidas, apresentam melhor aspecto e evita-se o perigo de partes salientes. Em
alguns casos, o rebaixo serve para alojar buchas.
Processo de execução
1. Prenda a peça e fure-a.
Observação
O diâmetro do furo deve ser 0,1mm maior que o diâmetro do piloto do rebaixador.
2. Escolha o rebaixador adequado e prenda-o no mandril.
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AA217-05 199
Observação
Se a haste da ferramenta for cônica, coloque-a diretamente no eixo da furadeira,
usando bucha de redução, se necessário.
3. Selecione a rotação da furadeira em função do diâmetro do rebaixador e da
velocidade de corte do material.
4. Introduza o piloto do rebaixador no furo até que as arestas de corte façam contato
com a superfície da peça e tome referência na escala da furadeira.
5. Ligue a furadeira.
6. Exerça pequena pressão no braço de alavanca da furadeira, a fim de que o
rebaixador penetre sem esforço.
Observação
Use fluido de corte.
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AA217-05200
7. Verifique a profundidade do rebaixo com paquímetro ou com paquímetro de
profundidade ou, se for o caso, com o parafuso que será alojado.
Observação
Caso a medida da profundidade não tenha sido atingida, repita os passos 6 e 7 até
obter o resultado desejado.
Escarear furo é a operação que consiste em tornar cônica a extremidade de um furo,
usando a furadeira e o escareador.
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AA217-05 201
Essa operação é necessária para permitir o embutimento de parafusos ou outros
elementos de união, cujas cabeças tenham formato cônico.
Processo de execução
1. Prenda a peça.
2. Prenda o escareador no mandril.
Observação
O escareador deve ter o mesmo ângulo que a cabeça do parafuso ou rebite.
3. Selecione a rotação, baseando-se no diâmetro maior do escareador.
4. Centre o escareador com o furo.
 
5. Regule a profundidade do escareado.
 
6. Ligue a máquina e execute o escareado.
 
 
 
 
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AA217-05202
 Observações
• O avanço deve ser lento.
• O fluido de corte deve ser de acordo com o material.
 
7. Verifique o escareado com o auxílio de um paquímetro ou do parafuso que vai ser
usado no furo.
 
Observação
Para o alojamento de parafusos de cabeça escareada, utiliza-se uma broca
escalonada múltipla que forma simultaneamente o escareado de 90º e o diâmetro
da cabeça do parafuso. Neste caso, a profundidade do rebaixo cilíndrico é
verificado com o paquímetro.
Roscar manualmente com macho
Roscar manualmente com machos é uma operação que consiste em abrir roscas
internas para a introdução de parafusos de diâmetros determinados. É feita com um
jogo de machos em furos previamente executados.
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AA217-05 203
Os machos são introduzidos progressivamente, por meio de movimentos circulares
alternativos, acionados com o auxílio de um desandador.
Essa operação é empregada na construção de flanges, porcas e peças de máquinas
em geral.
Processo de execução
1. Fixe a peça na morsa, se necessário.
 
Observação
Se possível, mantenha o furo que será roscado em posição vertical.
2. Selecione o macho.
3. Coloque o primeiro macho no desandador.
Observação
O tamanho do desandador deve ser proporcional ao tamanho do macho.
 
4. Introduza o macho no furo, exercendo leve pressão e dando as voltas necessárias,
até que inicie o corte.
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AA217-05204
5. Verifique a perpendicularidade e corrija-a, se necessário.
 
 
6. Termine de passar o primeiro macho.
 
Observações
• O fluido de corte deve ser selecionado segundo as características do material a
roscar.
• Quando a resistência ao corte é grande, gire o macho ligeiramente no sentido
contrário, a fim de quebrar o cavaco.
• Se o furo não for passante, aumente a atenção com relação ao primeiro macho,
pois o esforço maior pode quebrá-lo.
 
 
7. Passe o segundo macho com movimento circular alternativo.
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AA217-05 205
8. Termine a rosca com o terceiro macho, se houver, com movimento circular
contínuo.
 
 
Observação
Em caso de furos não passantes, ao se aproximar do fim do furo, gire o macho com
mais cuidado a fim de evitar que ele se quebre.
Roscar manualmente com cossinete
Roscar manualmente com cossinete é uma operação que consiste em abrir rosca na
superfície externa de peças cilíndricas, utilizando uma ferramenta chamada cossinete,
submetida a um movimento giratório. Esta operação é aplicada na construção de
parafusos e peças similares.
Processo de execução
1. Meça o diâmetro do material a ser roscado.
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AA217-05206
2. Chanfre o material, para facilitar o início da operação.
Observações
• O chanfro geralmente é feito no torno, mas também é possível fazê-lo na
esmerilhadora.
• A circularidade do chanfro facilita o esquadrejamento da rosca.
3. Marque sobre o material o comprimento a roscar.
4. Selecione o cossinete.
Observação
Para selecionar o cossinete, devem-se levar em consideração o diâmetro do
material e o passo ou número de fios por polegada da rosca.
5. Selecione o porta-cossinete.
Observação
Seleciona-se o porta-cossinete levando-se em consideração o diâmetro do
cossinete.
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AA217-05 207
6. Monte o cossinete.
Observações
• A abertura do cossinete, quando houver, deve coincidir com o parafuso central
de regulagem.
• As perfurações da periferia do cossinete devem coincidir com os parafusos de
fixação do porta-cossinete.
7. Prenda o material.
Observação
Quando o material for todo cilíndrico, deve-se utilizar um dos mordentes em forma
de V para evitar que ele gire.
8. Coloque o cossinete sobre o chanfro do material.
9. Inicie a rosca, girando o cossinete no sentido horário com movimento contínuo,
fazendo pressão, até conseguir abrir dois ou três fios.
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AA217-05208
Observação
Aplique fluido de corte.
10. Termine de roscar com movimentos alternativos.
Observação
O movimento alternativo consiste em dar meia volta no sentido horário e um quarto
de volta no sentido anti-horário, a fim de quebrar o cavaco que se forma.
11. Retire o cossinete girando-o continuamente no sentido anti-horário, limpe a rosca
com pincel e verifique-a.
Observação
A verificação da rosca é feita com uma porca calibrada ou com um calibrador de
rosca.
12. Ajuste o cossinete e repasse, se necessário.
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AA217-05 209
Operações com máquinas
Fresar superfície plana
Fresar superfície plana horizontal é usinar um material na fresadora a fim de obter uma
superfície plana paralela à mesa da máquina, utilizando uma fresa frontal montada no
cabeçote universal dafresadora.
Essa operação tem a finalidade de gerar uma superfície plana para servir como
referência para as operações seguintes. Produz peças que tenham formato de prisma
retangular.
Processo de execução
I - Montagem da morsa
1. Limpe a mesa e a base da morsa com trincha e panos.
 
2. Posicione a morsa sobre a mesa, de modo que as guias das morsas penetrem
totalmente na ranhura da mesa.
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AA217-05210
Precaução
Transporte a morsa com a ajuda de outras pessoas para evitar esforço excessivo e
quedas.
 
3. Coloque os parafusos na ranhura da mesa até que se encaixem nos rasgos da
morsa.
 
4. Fixe a morsa, apertando as porcas ou os parafusos.
 
II - Fixação do material na morsa
 
5. Abra as mandíbulas e limpe a morsa.
 
Observação
Se o material tiver rebarbas e impurezas na superfície, estas devem ser eliminadas
antes da fixação na morsa.
6. Posicione e fixe o material, apertando suavemente as mandíbulas.
 
Observação
Dependendo do formato do material, utilize o calço e o mordente adequados.
7. Assente o material dando golpes leves com um macete de latão ou plástico,
procurando um bom apoio sobre os calços e a base da morsa.
Observação
Se a mandíbula móvel da morsa tiver folgas nas guias, ou se a peça tiver formato
irregular, use calços cilíndricos para facilitar o apoio.
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AA217-05 211
8. Aperte fortemente o material.
Observação
Na fixação do material, nunca bata com martelo na manivela de fixação da morsa,
pois seu comprimento é suficiente para a fixação manual.
III - Fresagem da superfície
9. Monte o cabeçote universal.
Precaução
Por se tratar de um acessório muito pesado, solicite a ajuda de um colega.
10. Monte a fresa.
Precaução
Ao montar a fresa, manuseie-a pela haste para evitar cortar a mão com as
navalhas da ferramenta.
11. Selecione o número de rotações por minuto.
 
12. Ligue a fresadora.
Observação
Antes de pôr a fresadora em funcionamento, verifique se a fresa não está em
contato com o material.
 
13. Aproxime manualmente o material de modo que a fresa toque na parte mais alta da
superfície que se quer fresar.
14. Zere o anel graduado do fuso que aciona a mesa no sentido vertical.
15. Desligue a máquina.
16. Selecione o avanço da mesa baseando-se no número de dentes da fresa e na
rotação.
17. Ligue a fresadora.
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AA217-05212
18. Aproxime manualmente a peça da fresa para iniciar o corte por uma das
extremidades e dê a profundidade de corte.
Observação
A profundidade de corte deve proporcionar a retirada da mínima quantidade
possível de material.
 
19. Fixe o carro do movimento vertical e o carro transversal.
20. Ponha em funcionamento o avanço automático longitudinal da mesa.
Observação
No caso de ter de deixar uma medida determinada, inicie o corte manualmente e,
em seguida, retroceda a mesa para medir a peça. Depois, aproxime manualmente
a peça da fresa e ligue o avanço automático.
 
Precaução
A medida deve ser feita com a máquina desligada.
Observação
Use fluido de corte de acordo com a ferramenta e o material que está sendo
usinado.
 
21. Pare a máquina, baixe a mesa e desloque-a longitudinalmente para levar o material
à posição inicial.
Observação
Dê quantos passes for necessário para atingir a superfície desejada.
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AA217-05 213
Fresar rebaixos é produzir superfícies planas combinadas, a distâncias previstas, ou
em relação a uma superfície determinada. Essa operação pode ser feita por meio de
fresagem frontal ou tangencial e de diferentes maneiras.
A fresagem de rebaixos aplica-se na construção de peças como: matrizes, chapas de
fixação e calços escalonados.
Processo de execução
1. Monte o material.
Observação
Dependendo da forma e tamanho da peça, esta pode ser montada na morsa ou
diretamente na mesa da fresadora.
2. Frese a superfície de referência, se necessário.
3. Selecione e monte a ferramenta de acordo com o tipo de rebaixo.
4. Selecione o número de rotações por minuto e a velocidade de avanço.
5. Para iniciar o desbaste do rebaixo, toque levemente a superfície horizontal a fresar
e tome referência no anel graduado.
 
 
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AA217-05214
6. Dê a profundidade, deixando 0,5mm de sobremetal no fundo do rebaixo.
Observação
Caso a profundidade seja superior à que a máquina pode suportar, dê tantos
passes quantos sejam necessários.
7. Com a fresa em movimento, toque levemente na superfície vertical e tome
referência no anel graduado.
 
 
 
8. Com o auxílio do anel graduado, determine o comprimento do rebaixo, deixando
0,5mm de sobremetal.
Observação
• Se necessário, utilize fluido de corte.
• Inicie o corte com avanço manual e, em seguida, ligue o avanço automático.
9. Verifique as medidas.
10. Termine o rebaixo com o auxílio do anel graduado, observando as dimensões
finais.
Balancear rebolo é uma operação indispensável na retificação, pois o equilíbrio nos
rebolos evita vibrações na retificadora e permite obter superfícies de baixa rugosidade
em peças. Esta operação é aplicada em rebolos novos ou rebolos que sofreram
alguma avaria durante a operação e é realizada fora da retificadora com auxilio de um
eixo de balanceamento e um balanceador estático.
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AA217-05 215
Processo de execução
1. Verifique o estado do rebolo, suspendendo-o pelo furo com auxílio de uma barra e
golpeando-o com um macete metálico.
Observação
Se o rebolo não estiver trincado, emitirá um leve som metálico, do contrário, o som
será oco.
2. Posicione o rebolo sobre o cubo-flange, colocando arruelas de papelão, caso o
rebolo não as tenha.
Observação
O rebolo deve deslizar sobre o eixo sem prender-se e sem folga excessiva; a folga
aproximada é de 0,05mm.
3. Coloque o flange superior.
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AA217-05216
4. Una os dois flanges, apertando os parafusos de fixação.
Observação
A fixação deve ser progressiva, com apertos sucessivos dos dois parafusos
diametralmente opostos, para obter um aperto uniforme. Assegure-se de que o
contato seja uniforme entre os dois flanges e o rebolo.
5. Introduza o conjunto rebolo-flanges no eixo de balanceamento.
6. Coloque a arruela de apoio e aperte a porca suavemente.
7. Nivele o balanceador estático.
8. Coloque o conjunto rebolo-eixo sobre as réguas do balanceador estático.
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AA217-05 217
Observação
A massa desequilibrada arrasta o rebolo e se situa na parte mais baixa.
9. Introduza os contrapesos na ranhura e coloque-os em linha, na posição horizontal.
10. Desloque os contrapesos para cima e fixe-os na mesma distância, compensando o
desequilíbrio.
11. Gire o conjunto 90º e corrija o balanceamento movimentando os contrapesos.
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AA217-05218
12. Gire o conjunto a 180º e verifique o equilíbrio.
Observação
Experimente em várias posições se um equilíbrio tiver sido obtido, o rebolo
permanecerá parado.
13. Retire o eixo de balanceamento.
14. Monte o conjunto no eixo porta-rebolo da retificadora.
Precaução
Coloque a proteção. Em caso de ruptura do rebolo, a proteção retém os fragmentos
projetados, evitando feri-lo.
15. Ligue o motor do cabeçote porta-rebolo.
Precaução
Afaste-se da máquina e espere que o rebolo gire durante um minuto antes de operar.
Durante esse período é que geralmente se quebra o rebolo, que poderá feri-lo.
16. Dresse o rebolo.
17. Desligue a máquina e retire o rebolo.
18. Faça novamente o balanceamento do rebolo.
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Retificar superfície plana paralela
Retificar superfície plana sobre placa magnética é a operação mais usual na
retificadoraplana universal, que permite obter superfícies com baixo valor de
rugosidade e dimensões mais exatas, pela ação de um rebolo que remove o material
excedente. Tampas de cilindros, bases e réguas são exemplos de aplicação desta
operação.
Não se deve esquecer que em todos os trabalhos de retificação é necessário utilizar
sempre óculos de segurança; em caso de retificação a seco, deve-se usar também
máscara contra pó ou um equipamento de aspiração de pó. As mãos devem ser
mantidas afastadas do rebolo em movimento para evitar acidentes.
Processo de execução
1. Dresse o rebolo.
Observações
• Verifique que o fluido de corte cubra a área de contato do diamante com o
rebolo.
• Sempre que puser a máquina em funcionamento, certifique-se de que as
válvulas estejam fechadas.
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2. Monte a peça na placa magnética.
 
 
 
 Observações
• Limpe a superfície de contato com pincel ou pano sem felpas.
• Apóie suavemente a peça sobre a placa magnética, com a superfície a retificar
voltada para cima.
• Faça atuar o magnetismo da placa por meio da alavanca ou botão de
acionamento.
3. Aproxime o rebolo manualmente, sem tocar na peça
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Desloque manualmente a mesa para um dos lados e fixe os limitadores; em
seguida, repita a ação no outro lado.
 
 
 
 Observação
 A referência para o deslocamento é o centro do rebolo, o qual deve exceder a peça
em aproximadamente 10mm.
 
5. Ligue o rebolo.
 
 Precaução
 Fique ao lado do rebolo, pois se este eventualmente quebrar, poderá feri-lo.
 
6. Acione o movimento da mesa.
 
7. Tangencie o rebolo com a parte mais alta da superfície da peça.
 
 
 
 Observações
• Gire o volante de acionamento vertical do cabeçote porta-rebolo até que o
rebolo se aproxime da peça.
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• Movimente o botão de ajuste fino até tocar a peça.
8. Zere o anel graduado.
9. Desloque a peça longitudinal e transversalmente até que fique livre do rebolo.
10. Determine a profundidade do passe.
11. Regule o passo do avanço transversal da mesa ou do cabeçote porta-rebolo.
12. Regule a velocidade de deslocamento longitudinal da mesa por meio da válvula
reguladora de fluxo hidráulico.
13. Ligue a bomba de fluido de corte.
14. Retifique a superfície.
Observação
Repita os passos segundo a necessidade.
15. Pare a máquina, desligue o magnetismo da placa e retire a peça.
Precaução
Antes de colocar a mão na peça, certifique-se de que o rebolo esteja totalmente
parado.
Observação
Não deslize a peça sobre a placa magnética para evitar danos à superfície da
placa.
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16. Retifique a superfície oposta, seguindo a mesma seqüência indicada para a
primeira face.
17. Verifique a medida e o paralelismo com auxílio de relógio comparador ou
micrômetro.
Tornear superfície cilíndrica é uma operação que consiste em dar forma cilíndrica a um
material em rotação, submetido à ação de uma ferramenta de corte; é uma das
operações mais executadas no torno.
A superfície é feita na placa universal com a finalidade de obter formas cilíndricas
definitivas ou de preparar o material para outras operações.
Processo de execução
1. Prenda o material, deixando para fora das castanhas um comprimento maior que a
parte que será torneada, e que não supere em três vezes o seu diâmetro.
2. Centre o material, corrigindo, se necessário.
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3. Monte a ferramenta, deixando a ponta para fora o suficiente para que o porta-
ferramentas não toque na castanha.
4. Fixe o porta-ferramentas no carro superior e regule a altura da ferramenta,
verificando o balanço do suporte porta-ferramenta.
5. Aproxime a ferramenta sem tocar na peça até o comprimento desejado, medindo
com régua graduada ou paquímetro.
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6. Selecione a rotação adequada, ligue o torno, faça um risco de referência com a
ferramenta e afaste-a da peça.
7. Desloque a ferramenta até sua extremidade e tangencie a ponta da ferramenta na
peça; em seguida, desloque a ferramenta para a direita, para que ela fique fora do
material.
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8. Acerte o traço zero do anel graduado pela linha de referência e faça penetrar a
ferramenta em uma determinada profundidade.
9. Com avanço manual, faça um rebaixo de aproximadamente 3mm de comprimento
e recue a ferramenta.
10. Desligue a máquina e verifique, com o paquímetro, o diâmetro obtido no rebaixo.
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Precaução
Faça a medição com o torno parado.
11. Torneie, completando o passe até a primeira marca que determina o comprimento e
verifique a cilindricidade e a circularidade.
Observações
Use fluido de corte, se necessário.
12. Repita o passo 11 tantas vezes quantas forem necessárias para atingir o diâmetro
desejado.
Tornear superfície cônica usando o carro superior
Tornear superfície cônica usando o carro superior é dar forma cônica ao material em
rotação, deslocando a ferramenta obliquamente ao eixo geométrico do torno, conforme
a inclinação dada ao carro superior. Sua principal aplicação é na confecção de pontas
de tornos, buchas de redução, sedes de válvulas e pinos cônicos.
Processo de execução
Caso 1 - Tornear cônico externo
1. Torneie cilindricamente o material, deixando-o no diâmetro maior do cone.
Observação
Use fluido de corte.
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2. Incline o carro superior do torno soltando os parafusos da base e girando-o no
ângulo desejado, conforme a graduação angular, e aperte os parafusos da base.
3. Corrija a posição da ferramenta, que deve estar rigorosamente na altura do centro
e perpendicular à geratriz do cone.
4. Gire a manivela do carro superior, deslocando-a totalmente para frente.
5. Desloque o carro principal para a esquerda, até que a ponta da ferramenta
ultrapasse em 5mm, aproximadamente, o comprimento do cone.
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6. Fixe o carro principal.
Selecione a rotação e ligue o torno.
7. Inicie o torneamento pelo extremo B do material, com passes finos, girando a
manivela do carro com movimentos constantes e lentos.
Observações
• Troque de mão, na manivela, de modo que não se interrompa o corte.
• Use fluido de corte.
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8. Verifique o ângulo do cone com auxílio de goniômetro ou transferidor de graus
quando estiver mais ou menos na metade do torneado e corrija, se necessário.
Observação
Quando a verificação se faz com calibrador, deve-se afastar a ferramenta
transversalmente e lembrar de limpar o material e o calibrador.
Precaução
Para não se ferir, afaste a ferramenta e cubra sua ponta.
9. Repita os passos 8 e 9 até terminar a operação, verificando a circularidade
especificada.
Caso 2 - Tornear cônico interno
1. Prenda a ferramenta de tornear interno.
Observações
• A ferramenta deve ser a mais robusta possível para evitar vibrações.
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• Movimente a ferramenta, girando-a no sentido das flechas, para acertá-la na
altura.
2. Torneie cilíndrico interno no diâmetro menor do cone, levando em consideração o
comprimento do cone.
3. Fixe o carro superior no ângulo de inclinação do cone.
4. Coloque o carro principal em posição de tornear e fixe-o.
Observação
Se o comprimento do cone for igual ao comprimento da peça, a ferramenta deverá
sair do lado da peça aproximadamente 5mm.
5. Selecione a rpm considerando o diâmetro maior do cone e torneie.
Observações
• As demais fasesde execução são iguais às do torneamento cônico externo
com o carro superior.
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• Para alisar, dê os passes no sentido de B para A e repasse de A para B, sem
dar profundidade de corte.
• Ajustes rigorosos são conseguidos quando há uniformidade da superfície
usinada.
Facear
Facear é fazer no material uma superfície plana perpendicular ao eixo geométrico da
peça, mediante a ação de uma ferramenta de corte que se desloca por meio do carro
transversal. Esta operação é realizada na maioria das peças que se executam no
torno, tais como: eixos, parafusos, porcas e buchas.
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O faceamento serve para obter uma face de referência para medição ou, ainda, como
passo prévio à furação.
Processo de execução
1. Prenda o material na placa universal, deixando para fora da placa um comprimento
L inferior ou igual ao diâmetro D do material.
Observação
O material deverá estar centrado; caso contrário, mude sua posição manualmente,
fazendo-o girar um pouco sobre si mesmo e corrigindo, se necessário.
Precaução
Certifique-se de que o material esteja bem preso na placa.
2. Coloque a ferramenta no porta-ferramentas e prenda-a.
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Observação
A distância b da ferramenta deverá ser a menor possível, a fim de evitar flexão da
ferramenta e permitir melhor acabamento superficial.
3. Prenda o porta-ferramentas de modo que ele tenha o máximo de apoio sobre o
carro superior.
Observações
• A ponta da ferramenta deve-se situar na altura do centro do torno; para isso,
use a contraponta como referência.
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• A aresta de corte da ferramenta deve ficar em ângulo com a face do material.
4. Desloque o carro principal para aproximar a ferramenta da peça e fixe-o no
barramento.
5. Selecione a rotação adequada e ligue o torno.
6. Faça a ferramenta tocar na parte mais saliente da face do material e zere ou tome
referência no anel graduado do carro superior.
7. Avance a ferramenta até o centro do material e faça-a penetrar aproximadamente
0,2mm.
8. Desloque lentamente a ferramenta até a periferia da peça e repita os passos 7 e 8,
até completar o faceamento.
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Observação
No caso de ser necessário retirar muito material na face, o faceamento se realiza
da periferia para o centro da peça, com a ferramenta adequada, ou inclinando o
porta-ferramenta.
Fazer furo de centro é abrir um orifício de forma e dimensão determinadas, por meio
de uma ferramenta denominada broca de centrar.
Esta operação é feita geralmente em materiais que necessitam ser trabalhados entre
pontas ou na placa e ponta. Às vezes, faz-se o furo de centro como passo prévio para
furar com broca comum.
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Processo de execução
1. Centre e prenda o material.
2. Faceie.
3. Coloque o mandril porta-brocas no mangote e prenda a broca no mandril.
Observação
Os cones do mangote e do mandril porta-brocas devem estar limpos.
4. Aproxime a broca do material, deslocando o cabeçote móvel.
5. Trave o cabeçote móvel no barramento.
6. Selecione a rotação adequada com base no diâmetro menor da broca de centrar e
ligue o torno.
7. Acione o volante do cabeçote com movimento lento e uniforme, fazendo penetrar
parte da broca, e faça o furo de centro.
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Observação
A broca deve estar alinhada com o eixo do material. Caso contrário, corrija o o
alinhamento por meio dos parafusos de regulagem do cabeçote.
8. Afaste a broca para permitir a saída dos cavacos e para limpá-la.
Observação
A limpeza da broca é feita com pincel.
9. Termine o furo de centro repetindo os passos 7 e 8, até obter a medida D,
especificada no desenho ou conforme a norma ISO 866.
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Furar com auxílio do cabeçote móvel
Furar com auxílio do cabeçote móvel é uma operação que consiste em fazer um furo
cilíndrico por deslocamento de uma broca montada no cabeçote móvel, com o material
em rotação. Serve, em geral, de preparação do material para operações posteriores de
alargamento, torneamento e roscamento internos.
Processo de execução
1. Faceie.
2. Faça um furo de centro.
3. Verifique a broca.
Observação
A verificação da broca é feita medindo o seu diâmetro com o paquímetro, sem girá-
la, medindo sobre as guias é importante verificar se a afiação esta adequada ao
material.
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Observação
No caso de broca de mais de 12mm, é necessário fazer um furo inicial de diâmetro
um pouco maior que o da alma da broca.
4. Fixe a broca helicoidal.
Observações
• A broca de haste cilíndrica é fixada no mandril.
• A broca de haste cônica é fixada diretamente no cone do mangote ou com
auxílio de bucha de redução.
5. Selecione a rotação do torno, conforme o diâmetro da broca e a velocidade de
corte do material.
6. Aproxime o cabeçote móvel, de modo que a ponta da broca fique a mais ou menos
10mm do material, e fixe-o.
Observação
O mangote deve ficar o máximo possível dentro de seu alojamento.
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7. Inicie o furo, fazendo a broca avançar com giro do volante do cabeçote móvel, até
que comece a cortar e continue até o furo atingir a profundidade necessária.
Observações
• Retirar freqüentemente a broca do furo para extrair os cavacos, evitando o
engripamento da broca no furo.
• Aplicar fluido de corte para refrigerar e lubrificar a broca e a peça.
• A profundidade do furo pode ser verificada pela escala existente no mangote ou
com uma referência sobre a broca.
 
8. Afaste o cabeçote móvel, limpe o furo e verifique a profundidade do furo com a
haste de profundidade do paquímetro.
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Observação
No caso de alargar ou roscar com machos, a medida da profundidade deve ser
sempre a da parte cilíndrica do furo, não levando em consideração a parte cônica
da ponta da broca.
Roscar com machos no torno é uma operação que consiste em fazer roscas internas,
com uma ferramenta chamada macho, em uma peça que antes foi adequadamente
furada. Aplica-se uma vez ou outra, aproveitando-se a montagem no torno, em furos
roscados de pequenos diâmetros.
Processo de execução
Caso 1 - Abrir roscas com machos sem furo de centro
1. Fure a peça.
Observações
• Consulte a tabela de roscas para determinar o diâmetro da broca.
• Se o furo não for passante, faça o furo com a profundidade maior que o
comprimento útil da rosca, considerando esse comprimento útil no primeiro
macho.
2. Prenda o macho n°1 (macho de pré-corte) no mandril.
3. Aproxime o cabeçote móvel até que a parte cônica do macho penetre no furo.
4. Coloque a alavanca de mudança de rotação na posição neutra.
5. Utilize fluido de corte adequado ao material a ser roscado.
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6. Gire a placa com a mão e, simultaneamente, pressione o macho através do volante
do cabeçote móvel, até que penetre uns quatro filetes, iniciando a rosca.
7. Solte o macho do mandril e afaste o cabeçote móvel, deixando o macho na peça.
8. Coloque o desandador no macho e engrene a menor rotação do torno.
Observação
O desandador deve ser adequado ao tamanho do macho.
9. Termine de passar o macho n°1, fazendo penetrar o macho por meio de giro do
desandador; a cada volta de penetração, gire meia volta em sentido contrário, a fim
de quebrar o cavaco, colocando fluido de corte constantemente.
Observação
Tratando-se de furo não passante, marque no macho o comprimento a roscar e
tome cuidado,ao se aproximar do final.
10. Termine a rosca, passando o macho n°2 (macho de semi-acabamento) e o n°3
(macho de acabamento).
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Observação
Introduza os machos, fazendo-os coincidir com os filetes abertos anteriormente.
Caso 2 - Abrir rosca com machos com furos de centro na espiga
1. Prenda o macho n°1 (macho de pré-corte) no desandador.
Observação
Use desandador proporcional ao tamanho do macho.
2. Coloque o macho no furo da peça.
3. Faça a contraponta encaixar no furo de centro do macho.
4. Fixe o cabeçote móvel.
5. Apóie o braço do desandador em uma parte fixa e plana do carro superior.
Observação
Utilize fluido de corte adequado ao material a ser roscado.
6. Coloque a alavanca de mudança de rotações do torno na posição neutra.
7. Gire a placa com a mão e acompanhe a penetração do macho, girando o volante
do cabeçote móvel.
8. Faça penetrar o macho realizando movimentos sincronizados de giro da placa com
avanço manual do mangote.
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9. Gire a placa em sentido contrário ao de corte do macho para quebrar os cavacos.
Observações
• O mangote deve ser recuado proporcionalmente ao afastamento do macho em
relação à rosca.
• Limpe e aplique fluido de corte constantemente o macho.
10. Passe o macho n°2 (macho de semi-acabamento) e o n°3 (macho de acabamento),
repetindo os passos anteriores, e termine a rosca.
Observações
• Introduza os machos de maneira que coincidam com os filetes abertos
anteriormente.
• O macho n°3 não requer o movimento alternado de rotação à direita e à
esquerda.
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Lubrificação industrial
Conceito e objetivo da lubrificação
A lubrificação é uma operação que consiste em introduzir uma substância apropriada
entre superfícies sólidas que estejam em contato entre si e que executam movimentos
relativos. Os componentes dos equipamentos mecânicos possuem um grande número
de superfícies em movimento relativo e, nessa movimentação está presente o atrito,
que gera desgaste e limita a velocidade desses componentes.
Para reduzir os efeitos do atrito, são usados os lubrificantes. Teoricamente, qualquer
fluido pode funcionar como lubrificante. Entretanto, a grande maioria dos lubrificantes é
derivado do petróleo cujas propriedades são as mais adequadas para a lubrificação.
Para realizar a lubrificação, contudo, é necessário que o profissional saiba o que é
atrito, quais os problemas que ele pode causar, as características físicas dos
lubrificantes em geral, sua classificação e métodos de aplicação.
Atrito
O atrito é a resistência que se opõe ao movimento. Esta resistência é medida por uma
força denominada força de atrito. Encontramos o atrito em qualquer tipo de movimento
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entre sólidos, líquidos ou gases. No caso de movimento entre sólidos, o atrito pode ser
definido como a resistência que se manifesta ao movimentar-se um corpo sobre outro.
O menor atrito que existe é dos gases, vindo a seguir o dos fluidos e, por fim, o dos
sólidos.
O atrito sólido pode se manifestar de duas maneiras: como atrito de deslizamento e
como atrito de rolamento. No atrito de deslizamento, os pontos de um corpo ficam em
contato com pontos sucessivos do outro. No caso do atrito de rolamento, os pontos
sucessivos de um corpo entram em contato com os pontos sucessivos do outro. O
atrito de rolamento é menor do que o atrito de deslizamento.
Quando recobertos por um lubrificante, os pontos de atrito das superfícies sólidas
fazem com que o atrito sólido seja substituído pelo atrito fluido, ou seja, em atrito entre
uma superfície sólida e um fluido. Nessas condições, os efeitos do atrito como,
aquecimento, perda de energia, ruídos e desgaste entre as superfícies será bastante
reduzido.
Tribologia
No início da década de 60, estudiosos ingleses constataram que muitas máquinas
apresentavam um nível exagerado de desgaste. Constataram também que o desgaste
foi provocado pelo atrito elevado e lubrificação inadequada.
A partir disso, constituiu-se um grupo de trabalho para estudar o assunto. Os estudos
contaram com a participação de institutos internacionais de normalização e pesquisa.
Ao fim das pesquisas, em 1968, criou-se uma nova ciência: a tribologia. A palavra
tribologia tem sua origem na língua grega "tribos" (atrito).
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A tribologia é definida como a ciência que estuda a superfície atuantes em movimento
relativo e todos os fenômenos daí decorrentes. Atualmente, existe no mundo muitos
institutos dedicados ao desenvolvimento da tribologia. A partir desses estudos, vários
materiais foram desenvolvidos para minimizar os efeitos do atrito, tais como:
• Revestimentos antiatrito para barramentos;
• Óleos lubrificantes com aditivos especiais;
• Materiais combinados como plásticos com metais (teflon com bronze sinterizado).
Em resumo, dar ao atrito a atenção necessária com o fim de aumentar a
disponibilidade operacional das máquinas é tarefa da tribologia.
As principais funções dos lubrificantes são:
Controle do atrito: transformando o atrito sólido em atrito fluido, evitando assim a
perda de energia.
Controle do desgaste: reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies, origem do
desgaste.
Redução da temperatura: absorvendo o calor gerado pelo atrito.
Controle da corrosão: evitando que a ação de ácidos destrua os metais.
Redução de vibração e ruídos: transformando energia mecânica em energia fluida e
amortecendo o choque dos dentes de engrenagens.
Remoção de contaminantes: removendo partículas estranhas e evitando a formação
de borras, lacas e vernizes.
Vedação: impedindo a saída do lubrificante e a entrada de partículas estranhas.
Lubrificantes
Os lubrificantes podem ser gasosos como o ar; líquidos como os óleos em geral; semi-
sólidos como as graxas e sólidos como a grafita, o talco, a mica etc.
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AA217-05250
Contudo, os lubrificantes mais práticos e de uso diário são os líquidos e os semi-
sólidos, isto é, os óleos e as graxas.
Classificação dos óleos quanto à origem
Quanto à origem, os óleos podem ser classificados em quatro categorias: óleos
minerais, óleos vegetais, óleos animais e óleos sintéticos.
Óleos minerais
São substâncias obtidas a partir do petróleo e, de acordo com sua estrutura molecular,
são classificadas em três categorias:
Nafitênicos: É obtido do petróleo rico em asfalto e praticamente não tem parafina.
Parafínicos: É obtido do petróleo rico em resíduo ceroso (parafinas) e não contém
asfalto.
Misto (aromáticos): É obtido do petróleo com resíduo asfálticos e parafínicos e não é
adequado à lubrificação.
Óleos Parafínicos Óleos Naftênicos
• Alto ponto de fluidez; • Baixo ponto de fluidez;
• Alto índice de viscosidade; • Baixo índice de viscosidade;
• Boa resistência à oxidação; • Menor resistência à oxidação;
• Menor oleosidade; • Maior oleosidade;
• Menor resíduo de carbono. • Maior resíduo de carbono.
Óleos vegetais
São extraídos de sementes: soja, girassol, milho, algodão, arroz, mamona, oiticica,
babaçu etc.
Óleos animais
São extraídos de animais como a baleia, o cachalote, o bacalhau, a capivara etc.
Óleos sintéticos
São lubrificantes com qualidades superiores aos óleos minerais, são produzidos em
laboratórios das industrias petroquímicas que utilizam substâncias orgânicas e inorgânicas
para fabricá-los. Estas substâncias podem ser silicones, ésteres, resinas, glicerinas etc.
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Aplicações dos óleos
Os óleos animais e vegetais raramente são usados isoladamente como lubrificantes,
por causa da sua baixa resistência à oxidação, quando comparadosa outros tipos de
lubrificantes. Em vista disso, eles geralmente são adicionados aos óleos minerais com
a função de atuar como agentes de oleosidade. A mistura obtida apresenta
características eficientes para lubrificação, especialmente em regiões de difícil
lubrificação.
Os óleos sintéticos são de aplicação específicas, em razão de seu elevado custo, e
são utilizados nos casos em que outros lubrificantes não têm atuação eficiente.
Os óleos minerais são os mais utilizados nos mecanismos industriais, sendo obtidos
em larga escala a partir do petróleo.
Características dos óleos lubrificantes
Os óleos lubrificantes, antes de serem colocados à venda pelo fabricante, são
submetidos a ensaios físicos padronizados que, além de controlarem a qualidade do
produto, servem como parâmetros para os usuários.
Viscosidade
Chamamos de viscosidade à resistência de um fluido ao escoamento, isto quer dizer
que quanto mais espesso é o fluido maior é a sua viscosidade.
A viscosidade é inversamente proporcional à temperatura. O ensaio é efetuado em
aparelhos denominados viscosímetros. Os viscosímetros mais utilizados são o
"Saybolt" e o "Ostwald".
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AA217-05252
Quanto mais espesso o óleo, maior a sua viscosidade e maior a sua resistência para
escoar. A velocidade de trabalho é fator importante para a escolha da viscosidade de
um determinado óleo, como nota-se na figura abaixo.
A viscosidade do lubrificante é necessária para evitar o rompimento da camada
aderida às superfícies deslizantes; senão, seria impossível a formação de uma película
contínua e resistente de lubrificante.
Para selecionarmos a viscosidade de um óleo, devemos compreender a relação entre
velocidade, carga e viscosidade.
Velocidade Carga Viscosidade
Viscosidade cinemática
É definida como a razão entre a viscosidade absoluta (VA) e a densidade, ambas à
mesma temperatura. Na prática, a viscosidade é medida com o viscosímetro de
"Ostwald".
A unidade usada stoke (cm2/s). Como um stoke é muito grande para o uso
convencional, usa-se o centistoke que é a centésima parte do stoke.
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Viscosidade convencional
A viscosidade convencional ou empírica é medida por meio dos seguintes
viscosímetros:
Saybolt (usado na América do Norte)
Redwood (usado na Inglaterra e Reino Unido)
Engler (usado na Europa)
Todos esses aparelhos têm uma construção e um princípio de atuação semelhantes
entre si.
A seguir é apresentado o viscosímetro de Saybolt.
A tabela a seguir mostra que o viscosímetro de Saybolt e os outros viscosímetros
diferenciam-se principalmente, pelo volume de óleo e temperatura utilizada.
Viscosímetro Símbolo Vol. de óleo Temperatura
Universal SUS ou SSU 70ºF, 100ºF, 130ºF, 210ºF
Saybolt
Furol SFS ou SSF
60ml
77ºF, 100ºF, 122ºF, 210ºF
I ou 1
(standard)
I ou 1 77ºF, 100ºF, 140ºF, 200ºF
Redwood
II ou 2
(admiralty)
II ou 2
50ml
77ºF, 86ºF
Segundos -
Engler
Graus ºE
200ml 20ºF, 50ºF, 100ºF
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Classificação de viscosidade ISO
A Internacional Standardisation Organization (ISO) estabeleceu um sistema de
classificação aplicável aos óleos industriais. Nesse sistema, a única característica
considerada é a viscosidade.
Classificação ISO de viscosidade expressa seus valores em graus de viscosidade
cinemática a 40ºC dos óleos.
Índice de viscosidade
O índice de viscosidade (IV) de um óleo é um valor empírico que estabelece uma
relação entre a variação que sua viscosidade sofre com a alteração da temperatura, e
as variações idênticas de dois óleos padrões.
O método de IV foi criado em 1929 e tomou como padrões o óleo mais sensível e o
menos sensível conhecidos na época. O mais sensível foi classificado como IV=0 e o
menos sensível IV=100. A viscosidade dos padrões foram medidas às temperaturas de
100 e 210ºF (37,8 e 99ºC) e mais recentemente a 40 e 100ºC. Atualmente, é possível
produzir óleos mais sensíveis e menos sensíveis à temperatura. Portanto,
encontramos no mercado óleos com IV abaixo de zero e outros com IV acima de 100.
Resumindo, a viscosidade de todos os óleos diminui com o aumento da temperatura,
mas a dos óleos com alto IV não varia tanto como a dos óleos que têm baixo IV.
Interpretado do IV
A altas temperaturas, a viscosidade de um óleo pode cair tanto que a película
lubrificante pode se romper, provocando um sério desgaste das peças pelo contato de
metal com metal.
No caso oposto, a baixas temperaturas, o óleo pode tornar-se tão viscoso que não
consiga circular; ou, ainda, pode gerar forças que dificultem a operação da máquina.
Portanto, óleos sujeitos a considerável variação de temperaturas devem ter alto IV. É o
caso dos automóveis, das máquinas-ferramentas e dos aviões.
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Densidade
Densidade de um lubrificante é a relação entre a peso de determinado volume do
lubrificante, medido a uma temperatura de 20ºC comparado ao peso de igual volume
de um padrão (água) medido a uma temperatura de 4ºC (densidade relativa).
A densidade é um dado de grande valia no cálculo para conversão de litros em quilos,
ou de quilos em litros para fins de controle.
Ponto de fulgor (Flash point)
Ponto de fulgor é a menor temperatura na qual o vapor desprendido pelo óleo
aquecido inflama-se momentaneamente em contato com uma chama. Ponto de fulgor
é um dado importante porque permite avaliar a temperatura de serviço que um óleo
lubrificante pode suportar.
Óleos com ponto de fulgor inferior a 150ºC, não devem ser empregados em sistemas
de lubrificação. Produtos de petróleo, lubrificantes ou combustíveis com ponto de fulgor
abaixo de 70ºC são considerados, por lei, como de manuseio perigoso.
O ensaio do ponto de fulgor é importante para avaliar as condições de contaminação
por combustíveis em óleos de motor usados.
Ponto de combustão
O ponto de combustão é a temperatura na qual o vapor do óleo, uma vez inflamado,
continua a queimar por mais de cinco segundos. Essa temperatura é ligeiramente
superior à do ponto de fulgor (10 à 15ºC).
O aparelho utilizado para fazer o teste de combustão e ponto de fulgor mais conhecido
é o "Cleveland Open Cup" é indicado para todos os produtos de petróleo com ponto de
fulgor acima de 70ºC.
Ponto de névoa (Cloud Point)
Temperatura na qual a parafina ou outras substâncias afins normalmente dissolvida no
óleo, começam a se separar formando minúsculos cristais, tornando o óleo turvo.
O teste consiste em colocar o óleo num tubo e mergulhá-lo num ambiente frio. A cada
queda de 5ºF (3ºC) no termômetro, a amostra é retirada e observada. O ponto de
névoa é a temperatura na qual se observa um névoa ou turvação na amostra.
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O ponto de névoa é importante somente nos casos onde a capilaridade é usada para
conduzir o lubrificantes às partes móveis.
Ponto de fluidez (Pour Point)
Temperatura mínima em que ocorre o escoamento do óleo por gravidade. O ponto de
mínima fluidez é um dado importante quando se lida com óleos que trabalham em
baixas temperaturas.
Normalmente os óleos de origem naftênica têm ponto de fluidez mais baixo que os de
origem parafínica.
O teste consiste em colocar o óleo num tubo e mergulhá-lo num ambiente frio. A cada
queda de 5ºF (3ºC) no termômetro, a amostra é retirada e observada.
Acidez e Alcalinidade
Os testes para a determinação dos constituintes de caráter ácido e alcalino de um óleo
ou composição, acham-se reunidos sob a denominação geral de índice ou número de
neutralização.
Índice de Acidez Total (TAN) é a quantidade de base, expressa em miligramas de
hidróxido de potássio, necessária para neutralizar todos os componentes ácidos
presentes em uma grama da amostra.
Índice de Alcalinidade Total (TBN) é a quantidade de ácido, expressa em equivalentes
miligramas de hidróxido de potássio, necessária para neutralizar todosos
componentes básicos presentes em uma grama de amostra.
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Graxas
As graxas são compostos lubrificantes semi-sólidos constituídos por uma mistura de
óleo, aditivos e agentes engrossadores chamados sabões metálicos, à base de
alumínio, cálcio, sódio, lítio e bário. Elas são utilizadas onde o uso de óleos não é
recomendado.
Observadas, ao microscópio eletrônico, as graxas apresentam uma fina trama de fibras
de sabão (agente engrossador) retendo o óleo lubrificante. Essa estrutura assemelha-
se a pêlos de uma escova retendo óleo.
Quando, em trabalho, a coesão é rompida, a graxa flui. Após cessar o trabalho, a
trama original forma-se novamente restituindo à graxa sua consistência inicial.
Esse comportamento permite que, na lubrificação com graxa, existam regiões com
reserva de lubrificantes.
Componentes das graxas
Agente espessante
O agente espessante, por sua natureza e concentração, é que dá às graxas suas
características principais. O elemento mais usado como espessaste é o sabão
metálico.
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Os sabões metálicos não diferem muito, em sua essência, dos tradicionais sabões de
lavar roupa. De modo simplista pode-se considerar que os sabões são obtidos pela
reação química entre um ácido graxo (geralmente sebo) e um sabão alcalino.
Lubrificante líquido
O lubrificante líquido que compõe a graxa pode ser um óleo mineral ou um óleo
sintético. Tanto um como outro são empregados pelo fabricante tendo em vista o
desempenho esperado da graxa. Dessa forma ao usuário basta tomar os cuidados
com as especificações da graxa sem se preocupar com o óleo que a compõem.
Aditivos da graxa
Como é difícil obter uma graxa com toda as qualidades desejadas pela simples
seleção do espessante e do óleo, incluem-se os aditivos.
Os mais importantes tipos de aditivos são:
• lnibidor de oxidação.
• lnibidor de corrosão.
• Agente de untuosidade.
• Agente de adesividade.
• Corante e odorífero.
• Agente de extrema pressão.
Características das graxas
As características mais importantes das graxas para uso industrial são determinadas
por ensaios. Esses ensaios são empíricos e definem os padrões de uso e
comercialização.
Consistência
Consistência é a propriedade dos materiais pastosos e sólidos a fluir quando
submetidos a pressão. A consistência da graxa é determinada pelo ensaio.
Classificação da consistência
Esta classificação foi estabelecida pela NLGI (National Lubrificating Grease Institute) e
não leva em conta a composição nem as propriedades das graxas, isto é, considera
apenas a consistência.
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A tabela mostra os graus NLGI em função da penetração.
Grau NLGI
Penetração a 25ºC (77ºF)
graxa trabalhada
000 445 a 475
00 400 a 430
0 355 a 385
1 310 a 340
2 265 a 295
3 220 a 250
4 175 a 205
5 130 a 160
6 85 a 115
O grau 000 corresponde às graxas de menor consistência (semi-fluidas) e o grau 6, às
de maior consistência (mais pastosas). As de consistência 2 e 3 são as mais
empregadas.
Para escolha do grau de consistência da graxa devemos levar em conta alguns
parâmetros básico que são: velocidade e carga.
Ponto de gota
É a temperatura na qual uma graxa torna-se suficientemente fluida para gotejar. Essa
temperatura é determinada por meio de um dispositivo especial
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A seguir é apresentado o dispositivo para medir o ponto de gota.
As graxas apresentam ponto de gota variável em função dos seus componentes. Mas
de modo geral, elas podem ser classificadas conforme a tabela seguinte.
Produto Ponto de Gota
Graxas de cálcio 66 a 104
Graxas de alumínio 82 a 110
Graxas de sódio e cálcio 121 a 193
Graxas de sódio 148 a 260
Graxas de lítio 177 a 218
Graxas de bário 177 a 246
Graxas sem sabão >260
Graxas especiais de cálcio 204 a 288
Tipos de graxa
Os tipos de graxa são classificados com base no sabão utilizado em sua fabricação.
Graxa à base de alumínio: macia; quase sempre filamentosa; resistente à água; boa
estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em temperaturas de até 71ºC. É
utilizada em mancais de rolamento de baixa velocidade e em chassis.
Graxa à base de cálcio: vaselinada; resistente à água; boa estabilidade estrutural
quando em uso; deixa-se aplicar facilmente com pistola; pode trabalhar em
temperaturas de até 77ºC. É aplicada em chassis e em bombas d�água.
Graxa à base de sódio: geralmente fibrosa; em geral não resiste à água; boa
estabilidade estrutural quando em uso. Pode trabalhar em ambientes com temperatura
de até 150ºC. É aplicada em mancais de rodas, juntas universais etc.
Graxa à base de lítio: vaselinada; boa estabilidade estrutural quando em uso; resistente à
água; pode trabalhar em temperaturas de até 150ºC. É aplicada em mancais de
rolamento, mancais de rodas, juntas universais etc.
Graxa mista: é constituída por uma mistura de sabões. Assim, temos graxas mistas à
base de sódio-cálcio, sódio-alumínio etc.
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Composições betuminosas
São lubrificantes de elevada aderência formulados à base de misturas de óleos
minerais com asfalto. Normalmente, necessitam de aquecimento prévio para serem
aplicadas. Alguns tipos apresentam-se diluídos em solventes não inflamável e podem
ser aplicado a frio.
Vantagens
• Maior capacidade de proteção.
• Alto índice de adesividade.
• Viabiliza o uso de mancais selados.
Desvantagens
• Menor dissipação de calor.
• Menor resistência a oxidação.
• Maior atrito fluido.
Lubrificantes sólidos
Algumas substâncias sólidas apresentam características peculiares que permitem a
sua utilização como lubrificantes, em condições especiais de serviço.
Entre as características importantes dessas substâncias, merecem ser mencionadas
as seguintes:
• baixa resistência ao cisalhamento;
• estabilidade a temperaturas elevadas;
• elevado limite de elasticidade;
• alto índice de transmissão de calor;
• alto índice de adesividade;
• ausência de impurezas abrasivas.
Embora tais características não sejam sempre atendidas por todas as substâncias
sólidas utilizadas como lubrificantes, elas aparecem de maneira satisfatória nos
carbonos cristalinos, como a grafita, e no bissulfeto de molibdênio, que são, por isso
mesmo, aquelas mais comumente usadas para tal finalidade.
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A grafita, após tratamentos especiais, dá origem à grafita coloidal, que pode ser
utilizada na forma de pó finamente dividido ou em dispersões com água, óleos
minerais e animais e alguns tipos de solventes.
A utilização de sólidos como lubrificantes é recomendada para serviços em condições
especiais, sobretudo aquelas em que as partes a lubrificar estão submetidas a
pressões ou temperaturas elevadas ou se encontram sob a ação de cargas
intermitentes ou em meios agressivos. Os meios agressivos são comuns nas refinarias
de petróleo, nas indústrias químicas e petroquímicas.
Aditivos
Aditivos são substâncias que entram na formulação de óleos e graxas para conferir-
lhes certas propriedades. A presença de aditivos em lubrificantes tem os seguintes
objetivos:
• melhorar as características de proteção contra o desgaste e de atuação em
trabalhos sob condições de pressões severas;
• aumentar a resistência à oxidação e corrosão;
• aumentar a atividade dispersante e detergente dos lubrificantes;
• aumentar a adesividade;
• aumentar o índice de viscosidade.
Película lubrificante
Para que haja a formação da película lubrificante é necessário que o fluido apresente
boa capacidade de aderir às superfícies em movimento e ser arrastado por elas
durante o trabalho, assim como coesividade para que não haja rompimento da
película. A propriedade que reúne a adesividade e a coesividade de um fluido é
denominada oleosidade.
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Formação da película circular
É uma cunha de óleo acontecendo dentro de um mancal. As figuras mostram a
seqüência de formação.
Portanto, a formação e preservação da película lubrificante dependem de:
• Rotações do Eixo;
• Carga;
• Viscosidade do Óleo.
Classificação da lubrificação
A lubrificação pode ser classificada, de acordo com a película lubrificante, em total ou
fluida, limite e mista.
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Na lubrificação total ou fluida, a película lubrificante separa totalmente as superfícies
em movimento, não havendo contato metálico entre elas, isto é, a película possui
espessura superior à soma das alturas das rugosidade das superfícies. Assim, os
valores de atrito serão baixo e os desgastes insignificantes.
Na lubrificação limite, a película mais fina, permite o contato entre as superfícies de
vez em quando, isto é, a película possui espessura igual à soma das alturas das
rugosidade das superfícies. Nos casos de cargas elevadas, baixas velocidades e
operações intermitentes, a formação da película fluida se torna difícil e então é
conveniente empregar um lubrificante com aditivos de oleosidade ou antidesgaste.
Caso as condições forem muitos severas, esses aditivos perdem eficiência e deve ser
utilizados lubrificantes com aditivos de extrema pressão.
Na lubrificação mista, podem ocorrer os dois casos anteriores. Por exemplo, na partida
das máquinas os componentes em movimento estão apoiados sobre as partes fixas,
havendo uma película lubrificante insuficiente, permitindo o contato entre as superfícies
(lubrificação limite). Quando o componente móvel adquire velocidade, á produzida uma
pressão (hidrodinâmica) que separa totalmente as superfícies, não havendo contato
entre elas (lubrificação total).
Lubrificação de mancais de deslizamento
O traçado correto dos chanfros e ranhuras de distribuição do lubrificante nos mancais
de deslizamento é o fator primordial para se assegurar a lubrificação adequada.
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Os mancais de deslizamento podem ser lubrificados com óleo ou com graxa. No caso
de óleo, a viscosidade é o principal fator a ser levado em consideração; no caso de
graxa, a sua consistência é o fator relevante.
A escolha de um óleo ou de uma graxa também depende dos seguintes fatores:
• geometria do mancal: dimensões, diâmetro, folga mancal/eixo;
• rotação do eixo;
• carga no mancal;
• temperatura de operação do mancal;
• condições ambientais: temperatura, umidade, poeira e contaminantes;
• método de aplicação.
Lubrificação de mancais de rolamento
Os rolamentos axiais autocompensadores de rolos são lubrificados, normalmente, com
óleo. Todos os demais tipos de rolamentos podem ser lubrificados com óleo ou com
graxa.
Lubrificação com graxa
Em mancais de fácil acesso, a caixa pode ser aberta para se renovar ou completar a
graxa. Quando a caixa é bipartida, retira-se a parte superior; caixas inteiriças dispõem
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de tampas laterais facilmente removíveis. Como regra geral, a caixa deve ser cheia
apenas até um terço ou metade de seu espaço livre com uma graxa de boa qualidade,
possivelmente à base de lítio.
Lubrificação com óleo
O nível de óleo dentro da caixa de rolamentos deve ser mantido baixo, não excedendo
o centro do corpo rolante inferior. É muito conveniente o emprego de um sistema
circulatório para o óleo e, em alguns casos, recomenda-se o uso de lubrificação por
neblina.
Intervalos de lubrificação
No caso de rolamentos lubrificados por banho de óleo, o período de troca de óleo
depende, fundamentalmente, da temperatura de funcionamento do rolamento e da
possibilidade de contaminação proveniente do ambiente. Não havendo grande
possibilidade de poluição, e sendo a temperatura inferior a 50ºC, o óleo pode ser
trocado apenas uma vez por ano. Para temperaturas em torno de 100ºC, este intervalo
cai para 60 ou 90 dias.
Lubrificação dos mancais dos motores
Temperatura, rotação e carga do mancal são os fatores que vão direcionar a escolha
do lubrificante.
Regra geral:
• temperaturas altas: óleo mais viscoso ou uma graxa que se mantenha consistente;
• altas rotações: usar óleo mais fino;
• baixas rotações: usar óleo mais viscoso.
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Lubrificação de engrenagens fechadas
A completa separação das superfícies dos dentes das engrenagens durante o
engrenamento implica presença de uma película de óleo de espessura suficiente para
que as saliências microscópicas destas superfícies não se toquem.
O óleo é aplicado às engrenagens fechadas por meio de salpico ou de circulação.
A seleção do óleo para engrenagens depende dos seguintes fatores: tipo de
engrenagem, rotação do pinhão, grau de redução, temperatura de serviço, potência,
natureza da carga, tipo de acionamento, método de aplicação e contaminação.
Lubrificação de engrenagens abertas
Não é prático nem econômico encerrar alguns tipos de engrenagem numa caixa. Estas
são as chamadas engrenagens abertas.
As engrenagens abertas só podem ser lubrificadas intermitentemente e, muitas vezes,
só a intervalos regulares, proporcionando películas lubrificantes de espessuras
mínimas entre os dentes, prevalecendo as condições de lubrificação limítrofe.
Ao selecionar o lubrificante de engrenagens abertas, é necessário levar em
consideração as seguintes condições: temperatura, método de aplicação, condições
ambientais e material da engrenagem.
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Lubrificação de motorredutores
A escolha de um óleo para lubrificar motorredutores deve ser feita considerando-se os
seguintes fatores: tipo de engrenagens; rotação do motor; temperatura de operação e
carga. No geral, o óleo deve ser quimicamente estável para suportar oxidações e
resistir à oxidação.
Lubrificação de máquinas-ferramenta
Existe, atualmente, um número considerável de máquinas-ferramenta com uma
extensa variedade de tipos de modelos, dos mais rudimentares àqueles mais
sofisticados, fabricados segundo as tecnologias mais avançadas.
Diante de tão grande variedade de máquinas-ferramenta, recomenda-se a leitura
atenta do manual do fabricante do equipamento, no qual serão encontradas indicações
precisas para lubrificação e produtos a serem utilizados.
Para equipamentos mais antigos, e não se dispondo de informações mais precisas, as
seguintes indicações genéricas podem ser obedecidas:
Sistema de circulação forçada - óleo lubrificante de primeira linha com número de
viscosidade S 215 (ASTM).
Lubrificação intermitente (oleadeiras, copo conta-gotas etc.) - óleo mineral puro com
número de viscosidade S 315 (ASTM).
Fusos de alta velocidade (acima de 3.000 rpm) - óleo lubrificante de primeira linha,
de base parafínica, com número de viscosidade S 75 (ASTM).
Fusos de velocidade moderada (abaixo de 3.000 rpm) - óleo lubrificante de primeira
linha, de base parafínica, com número de viscosidade S 105 (ASTM).
Guias e barramentos - óleos lubrificantes contendo aditivos de adesividade e
inibidores de oxidação e corrosão, com número de viscosidade S 1000 (ASTM).
Caixas de redução - para serviços leves podem ser utilizados óleos com número de
viscosidade S 1000 (ASTM) aditivados convenientemente com antioxidantes,
antiespumantes etc. Para serviços pesados, recomendam-se óleos com aditivos de
extrema pressão e com número de viscosidade S 2150 (ASTM).
Lubrificação à graxa - em todos os pontos de lubrificação à graxa pode-se utilizar um
mesmo produto. Sugere-se a utilização de graxas à base de sabão de lítio de múltipla
aplicação e consistência NLGI 2.
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Observações
S = Saybolt; ASTM = American Society of Testing Materials (Sociedade Americana de
Materiais de Teste). NLGI = National Lubricating GreaseInstitute (Instituto Nacional de
Graxa Lubrificante).
Em resumo, por mais complicada que uma máquina pareça, há apenas três elementos
a lubrificar:
1. Apoios de vários tipos, tais como: mancais de deslizamento ou rolamento, guia etc.
2. Engrenagens de dentes retos, helicoidais, parafusos de rosca sem-fim etc., que
podem estar descobertas ou encerradas em caixas fechadas.
3. Cilindros, como os que se encontram nos compressores e em toda a espécie de
motores, bombas ou outras máquinas com êmbolos.
Organização da lubrificação
Uma lubrificação só poderá ser considerada correta quando o ponto de lubrificação
recebe o lubrificante certo, no volume adequado e no momento exato.
A simplicidade da frase acima é apenas aparente. Ela encerra toda a essência da
lubrificação.
De fato, o ponto só recebe lubrificante certo quando:
• a especificação de origem (fabricante) estiver correta;
• a qualidade do lubrificante for controlada;
• não houver erros de aplicação;
• produto em uso for adequado;
• sistema de manuseio, armazenagem e estocagem estiverem corretos.
O volume adequado só será alcançado se:
• o lubrificador (homem da lubrificação) estiver habilitado e capacitado;
• os sistemas centralizados estiverem corretamente projetados, mantidos e
regulados;
• os procedimentos de execução forem elaborados, implantados e obedecidos;
• houver uma inspeção regular e permanente nos reservatórios.
O momento exato será atingido quando:
• houver um programa para execução dos serviços de lubrificação;
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• os períodos previstos estiverem corretos;
• as recomendações do fabricante estiverem corretas;
• a equipe de lubrificação estiver corretamente dimensionada;
• os sistemas centralizados estiverem corretamente regulados.
Qualquer falha de lubrificação provoca, na maioria das vezes, desgastes com
conseqüências a médio e longo prazos, afetando a vida útil dos elementos lubrificados.
Pouquíssimas vezes a curto prazo.
Estudos efetuados por meio da análise ferrográfica de lubrificantes têm mostrado que
as partículas geradas como efeito da má lubrificação são partículas do tipo normal,
porém em volumes muito grandes, significando que o desgaste nestas circunstâncias
ocorre de forma acelerada, levando inexoravelmente até a falha catastrófica.
Uma máquina, em vez de durar vinte anos, irá se degradar em cinco anos. Um mancal
de um redutor previsto para durar dois anos será trocado em um ano. Os dentes de
engrenagens projetados para operarem durante determinado período de tempo terá de
ser substituído antecipadamente.
Se projetarmos estes problemas para os milhares de pontos de lubrificação existentes,
teremos uma idéia do volume adicional de paradas que poderão ser provocadas, a
quantidade de sobressalentes consumidos e a mão-de-obra utilizada para reparos.
Somente um monitoramento feito por meio da ferrografia poderá determinar os
desgastes provocados pela má lubrificação.
É muito difícil diagnosticar uma falha catastrófica resultante da má lubrificação.
Normalmente se imagina que se a peça danificada estiver com lubrificante, o problema
não é da lubrificação. Mas quem poderá garantir a qualidade da lubrificação ao longo
dos últimos anos? Somente a prática da lubrificação correta, efetuada de forma
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contínua e permanente, garante uma vida útil plena para os componentes de
máquinas.
Por fim, acrescentamos que, embora não percebida por muitos, a lubrificação correta
concorre, também, para a redução no consumo de energia e na preservação dos
recursos naturais.
Não estamos falando da energia que é economizada como conseqüência da redução
de atrito, mas da energia embutida, isto é, a energia inerente ao processo de
fabricação das peças desgastadas e substituídas.
Quando trocamos uma peça prematuramente, estamos consumindo toda a energia
embutida no processamento e uma parte dos recursos naturais não-renováveis, como
os minérios.
Produtividade, qualidade, custo e segurança não são mais fatores isolados para o
crescimento das empresas. Esses fatores estão inter-relacionados entre si e inter-
relacionados com a lubrificação, conforme mostra o esquema a seguir.
Por fim, uma lubrificação organizada apresenta as seguintes vantagens:
• aumenta a vida útil dos equipamentos em até dez vezes ou mais;
• reduz o consumo de energia em até 20%;
• reduz custos de manutenção em até 35%;
• reduz o consumo de lubrificantes em até 50%.
Programa de lubrificação
Em qualquer empreendimento industrial, independentemente do seu porte, o
estabelecimento de um programa racional de lubrificação é fator primordial para a
obtenção da melhor eficiência operacional dos equipamentos.
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A existência de um programa racional de lubrificação e sua implementação influem de
maneira direta nos custos industriais pela redução do número de paradas para
manutenção, diminuição das despesas com peças de reposição e com lubrificantes e
pelo aumento da produção, além de melhorar as condições de segurança do próprio
serviço de lubrificação.
A primeira providência para a elaboração e instalação de um programa de lubrificação
refere-se a um levantamento cuidadoso das máquinas e equipamentos e das suas reais
condições de operação.
Para maior facilidade, recomenda-se que tal levantamento seja efetuado por setores
da empresa, especificando-se sempre todos os equipamentos instalados, de maneira
que eles possam ser identificados de maneira inequívoca.
Uma vez concluído este primeiro passo, deve-se verificar quais os equipamentos cujos
manuais do fabricante estão disponíveis e quais os tipos e marcas de lubrificantes para
eles recomendados.
De posse dos dados anteriores, deve-se elaborar um plano de lubrificação para cada
equipamento, em que ele deve ser identificado. E ainda mencionar todos os seus pontos
de lubrificação, métodos a empregar, produtos recomendados e periodicidade da
lubrificação.
Para facilitar aos operários encarregados da lubrificação e minimizar a possibilidade de
erros nas tarefas de lubrificação (aplicação de produtos indevidos), sugere-se
identificar, nas máquinas, todos os pontos de lubrificação com um símbolo
correspondente ao do produto a ser nele aplicado. Há várias maneiras de se
estabelecer tais códigos, sendo prática a utilização de cores e figuras geométricas para
facilitar a tarefa de identificação.
Assim, círculos podem representar pontos lubrificados a óleo e triângulos ou
quadrados, pontos lubrificados a graxas. E a cor de cada uma dessas figuras será
determinada pelas características do produto a ser empregado.
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Como exemplo, um óleo para lubrificação de mancais de rolamento com velocidade de
10.000 rpm e temperatura de operação na faixa dos 60ºC poderia ser identificado do
seguinte modo:
V óleo lubrificante de primeira linha com inibidores de
oxidação e corrosão;
viscosidade SSU a 210ºF de 52 a 58 segundos. Marca
comercial X e fornecedor Y.
Observação: V = vermelho
O trecho de um plano de lubrificação, como anteriormente mencionado, pode-se
apresentar da seguinte forma:
Equipamento Parte a lubrificar Método Produto Observações
Retifica n°1 Cabeçote do rebolo
Cabeçote fixo
Caixa de
redução
Lubrificação
geral a óleo
Lubrificação
geral a graxa
Banho de óleo
Banho de óleo
Banho de óleo
Almotolia
Pistola
Neste exemplo, os produtos estão representados pelos seus respectivos códigos, em
que as letras no interior do círculo representam as cores que identificam os
lubrificantes. Nesse caso sugerido, temos: A = amarelo; B = branco; Ve = verde e V =
vermelho.
Esses códigos, por sua vez, seriam pintados, nas respectivas cores, nos diferentes
pontos de lubrificação do equipamento.
Acompanhamento e controle
Visando racionalizar o uso dos óleos e graxas lubrificantes, sempre que é elaborado
um programa geralde lubrificação procura-se reduzir ao máximo a quantidade de
produtos recomendados.
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No que se refere ao controle, podem ser elaboradas fichas para cada seção da
empresa, nas quais serão mencionados os respectivos equipamentos e anotados
dados como: freqüência de lubrificação, quantidade de lubrificantes a aplicar etc.
Tais fichas são distribuídas aos operários encarregados da execução da lubrificação e
devem ser devolvidas com as anotações devidas.
O consumo é controlado, quando possível, por equipamento. Em geral, para métodos
de lubrificação manual (almotolia, pistola de graxa, copos graxeiros, copos conta-gotas
etc.), fica difícil o controle de consumo por equipamento. Recomenda-se, nesse caso,
considerar o consumo por seção, dividi-lo pelo número de pontos lubrificados, obtendo-
se então um consumo médio por ponto de lubrificação, que multiplicado pelo número
de pontos a lubrificar do equipamento, fornece o seu consumo médio no período de
tempo considerado. Esse consumo deve ser dimensionado de acordo com o porte de
cada empresa.
Armazenagem e manuseio de lubrificantes
Os óleos lubrificantes são embalados usualmente em tambores de 200 litros, conforme
norma do INMETRO (Instituto de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial).
As graxas são comercializadas em quilograma e os tambores são de 170 kg ou 180 kg,
conforme o fabricante.
Em relação ao manuseio e armazenagem de lubrificantes, deve-se evitar a presença
de água. Os óleos contaminam-se facilmente com água. A água pode ser proveniente
de chuvas ou da umidade do ar. Areia, poeira e outras partículas estranhas também
são fatores de contaminação de óleos e graxas.
Outro fator que afeta os lubrificantes, especialmente as graxas, é a temperatura muito
elevada, que pode decompô-las.
Quando não houver possibilidade de armazenagem dos lubrificantes em recinto
fechado e arejado, devem ser observados os seguintes cuidados:
• manter os tambores sempre deitados sobre ripas de madeira para evitar a
corrosão;
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• nunca empilhar os tambores sobre aterros de escórias, pois estas atacam seriamente
as chapas de aços de que eles são feitos;
• em cada extremidade de fila, os tambores devem ser firmemente escorados por
calços de madeira. Os bujões devem ficar em fila horizontal;
 
 
 
• fazer inspeções periódicas para verificar se as marcas dos tambores continuam
legíveis e descobrir qualquer vazamento;
• se os tambores precisarem ficar na posição vertical, devem ser cobertos por um
encerado. Na falta do encerado, o recurso é colocá-los ligeiramente inclinados,com
o emprego de calços de madeira, de forma que se evite o acúmulo de água sobre
qualquer um dos bujões.
A armazenagem em recinto fechado e arejado pode ser feita em estantes de ferro
apropriadas chamadas racks ou em estrados de madeira chamados pallets.
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O emprego de racks exige o uso de um mecanismo tipo monorail com talha móvel para
a colocação e retirada dos tambores das estantes superiores. Para a manipulação dos
pallets, é necessária uma empilhadeira com garfo.
Uma outra possibilidade é dispor os tambores horizontalmente e superpostos em até
três filas, com ripas de madeira de permeio e calços convenientes, conforme já foi
mostrado. A retirada dos tambores é feita usando-se uma rampa formada por duas
tábuas grossas colocadas em paralelo, por onde rolam cuidadosamente os tambores.
Panos e estopas sujos de óleo não devem ser deixados nesses locais, porque
constituem focos de combustão, além do fator estético.
O almoxarifado de lubrificantes deve ficar distante de poeiras de cimento, carvão etc.,
bem como de fontes de calor como fornos e caldeiras.
O piso do almoxarifado de lubrificantes não deve soltar poeira e nem absorver óleo
depois de um derrame acidental.
Pode-se retirar óleo de um tambor em posição vertical utilizando uma pequena bomba
manual apropriada.
Os tambores que estiverem sendo usados devem ficar deitados horizontalmente sobre
cavaletes adequados. A retirada de óleo é feita, nesse caso, por meio de torneiras
apropriadas.
Geralmente adapta-se a torneira ao bujão menor. Para o caso de óleos muito viscosos,
recomenda-se usar o bujão menor. O bujão com a torneira adaptada deve ficar voltado
para baixo, e uma pequena lata deve ser colocada para captar um eventual
gotejamento, conforme a figura.
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Os recipientes e os funis devem ser mantidos limpos, lavados periodicamente com
querosene e enxugados antes de voltarem ao uso.
Para graxas, que em geral são em número reduzido e cujo consumo é muito menor
que o de óleos, recomenda-se o emprego de bombas apropriadas, mantendo-se o
tambor sempre bem fechado.
Acessórios de lubrificação
Os principais acessórios utilizados em lubrificação são os seguintes:
Talha: serve para mover os tambores de lubrificantes e pode ser manual ou elétrica.
Empilhadeira: é utilizada na estocagem dos tambores.
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Tanque: é utilizado para a limpeza do equipamento de lubrificação.
Misturador: é aplicado para misturar óleo solúvel com água.
Torneira: é utilizada para retirar óleo do tambor e é aplicada nos orifícios dos bujões de
enchimento.
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Equipamento de retirada de óleo: são, normalmente, bombas manuais, que são
instaladas no bujão do tambor.
Equipamento para retirada de graxa: a graxa, devido a sua consistência, exige a remoção
da tampa e instalação de um equipamento especial à base de ar comprimido, que a mantém
comprimida contra a base do tambor mediante uma chapa.
Enchedores de pistola de graxa: são úteis para evitar contaminações, podendo ser
manuais ou a ar comprimido.
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Pistolas portáteis para graxa: são usadas para lubrificação de grupos de equipamentos e
podem ser a ar comprimido ou elétricas.
Carrinhos de lubrificação: por causa da necessidade de se aplicar diferentes tipos de
lubrificantes a vários equipamentos e em locais distantes, usam-se carrinhos de
lubrificantes.
Lubrificadores de fusos têxteis: são aparelhos utilizados para retirar o óleo usado,
limpar o recipiente e aplicar óleo novo.
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O lubrificador
O homem-chave de toda a lubrificação é o lubrificador. De nada adiantam planos de
lubrificação perfeitos, programas sofisticados e controles informatizados, se os homens
que executam os serviços não estiverem devidamente capacitados e habilitados para a
função.
Um bom lubrificador deve ter conhecimentos e habilidades que lhe permitam discernir
entre o que é correto e o que é errado em lubrificação. O bom lubrificador deverá
saber:
• a forma certa de lubrificar um equipamento;
• quais lubrificantes são utilizados na empresa;
• quais os efeitos nocivos da mistura de lubrificantes;
• quais os equipamentos de lubrificação devem ser utilizados;
• quais as conseqüências de uma contaminação;
• evitar a contaminação;
• quais procedimentos seguir para a retirada de amostras;
• como estocar, manusear e armazenar lubrificantes;
• qual a relação entre lubrificação e segurança pessoal;
• quais as conseqüências de uma má lubrificação;
• quais as funções e principais características dos lubrificantes;
• quais os impactos dos lubrificantes no meio ambiente;
• que são sistemas de lubrificação;
• como funcionam os sistemas de lubrificação;
• como cuidar dos sistemas de lubrificação;
• quais equipamentos devem ser lubrificados;
• quais pontos de lubrificação devem receber lubrificante.
Como se pode observar, o lubrificador deve ser um profissional gabaritado e
competente.
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Referências
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Elementos de máquinas � Módulos
especiais, 2000.
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Manutenção mecânica � Módulos
especiais, 2000.
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Processos de fabricação - 1 �
Módulos especiais, 2000.
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Processos de fabricação - 2 �
Módulos especiais, 2000.
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Processos de fabricação - 3 �
Módulos especiais, 2000.
SENAI-SP. Telecurso 2000 profissionalizante � Processos de fabricação - 4 �
Módulos especiais, 2000.
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