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ELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS IELEMENTOS ORGÂNICOS DE MÁQUINAS I ATAT--096096 Universidade Federal do ParanáUniversidade Federal do Paraná Curso de Engenharia Industrial MadeireiraCurso de Engenharia Industrial Madeireira ATAT--096096 Dr. Alan Dr. Alan SulatoSulato de Andrade de Andrade alansulato@ufpr.bralansulato@ufpr.br UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: � Uniões moveis são aquelas que se caracterizam pela possibilidade de separar as peças previamente unidas sem danificar o conjunto.unidas sem danificar o conjunto. B A União de dois elementos Tentativa de separação B A UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: Junção de peças por rebite UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: Junção de peças por parafusos, porca e arruela. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: � Os elementos que são mais utilizados e que merecem destaque são: � Rebite, � Parafusos, porcas, arruelas, � cavilhas, contrapinos, anéis e chavetas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � A união por rebites é um dos primeiros sistemas de união mecânica de materiais metálicos utilizado pela industria de manufatura.industria de manufatura. Processo de execução simples, barato e que resulta em peças extremamente resistentes são características desse tipo de procedimento. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � A escolha adequada do rebite se dará pela análise dos seguintes fatores:dos seguintes fatores: � Material do qual é feito; � Tipo construtivo: � Maciço ou oco; � o tipo de sua cabeça; � Suas dimensões: � o diâmetro do seu corpo; � o seu comprimento útil. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Os rebites podem ser maciços ou ocos: Rebites maciços e ocos – Cortesia N.P.N - PARAFUSOS . UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Maciços: Rebite maciço UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Rebites ocos: Rebite oco UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Principais tipos: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Principais tipos: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de processo de Rebitagem: � Processo Manual, � Processo Mecânico. � Martelo Pneumático, � Rebitadeiras Hidráulicas, � Rebitadeiras Pneumáticas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de processo de Rebitagem: � Processo Manual Utilizado para rebitar em locais de difícil acesso ou peças pequenas. � Processo Mecânico Permite rebitamento mais resistente e contínuo. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Instalação: Golpeamento manual ou automático UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de processo de Rebitagem – Processo a Quente: Na rebitagem a quente o rebite é aquecido por fornosNa rebitagem a quente o rebite é aquecido por fornos a gás, elétricos ou maçarico. O rebite é martelado à mão ou à máquina até adquirir o formato. Os fornos possibilitam um controle da temperatura necessária para aquecer o rebite. Já o maçarico apresenta a vantagem de permitir o deslocamento da fonte de calor. A rebitagem a quente é indicada para rebites com diâmetro superior a 6,35 mm. Aplicada, especialmente, em rebites de aço. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de processo de Rebitagem – Processo a Frio: A rebitagem a frio é feita por martelamento, semA rebitagem a frio é feita por martelamento, sem utilizar qualquer fonte de calor. Indicada para rebites com diâmetro de até 6,3 mm, se o trabalho for à mão, e de 10 mm, se for à máquina. Usa-se na rebitagem a frio rebites de aço, alumínio etc. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Instalação: Processo a quente e a frio UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de ligação: Podemos classificar as ligações por rebites de três formas distintas:formas distintas: � Ligações Resistentes, � Ligações Estanques, � Ligações Resistentes e Estanques. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Ligações Resistentes: O objetivo é conseguir que as duas peças ligadasO objetivo é conseguir que as duas peças ligadas transmitam os esforços e lhes resistam como se fossem uma única, ex: nas estruturas metálicas de edifícios, pontes etc. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES Pontes mais antigas utilizam rebites como elementos de união UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Ligações Estanques: Quando se pretende que as juntas da ligaçãoQuando se pretende que as juntas da ligação impeçam a passagem de gases ou líquidos, ex: depósitos de gases. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES Depósitos de gás e combustíveis mais antigas utilizam rebites como elementos de união UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Ligações Resistentes e Estanques: Quando se pretende que tenham simultaneamente asQuando se pretende que tenham simultaneamente as características dos dois tipos anteriores. ex: construção naval, caldeiras, etc. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES Caldeiras mais antigas utilizam rebites como elementos de união UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Materiais empregados para construção de Rebites: Os rebites devem ser construídos com materialOs rebites devem ser construídos com material resistente e dúctil. Os materiais mais utilizados nos rebites são o aço, cobre, alumínio e latão. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tipos de ligação: A B CA B C A - superposição, B - cobertura simples e C - cobertura dupla UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Os rebites podem ser empregados em uniões com elevada resistência para estruturas de aço; junções estanques de elevada resistência para caldeiraria;estanques de elevada resistência para caldeiraria; junções estanques em recipientes de pequena altura como: chaminés, tubos de descarga e tubulações sujeitas à baixas pressões; junções de responsabilidade de chapas de revestimento: aviões, navios ou equipamentos. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Vantagens e desvantagens: � As junções rebitadas são mais simples e baratas que as soldadas;que as soldadas; � Possibilitam um controle de qualidade mais simples que as soldadas; � As junções rebitadas são mais pesadas e seu campo de aplicação não é tão vasto quanto o das junções por solda; � Acarretam uma redução da resistência do material da ordem de 13 a 42%, devido à redução de área pela furacão para os rebites, contra uma redução de 10 a 40% para as junções soldadas; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Solicitações e dimensionamento de junções rebitadas: Quando uma força de tração é aplicada na junção deQuando uma força de tração é aplicada na junção de um par de chapas unidas por rebites ocorre uma força de atrito até que ocorra o deslizamento entre as duas chapas; após o deslizamento, ocorre o contato entre a superfície cilíndrica do furo e a haste do rebitesolicitando: o rebite por cisalhamento e compressão; o furo que aloja o rebite por compressão. Esses esforços pode levar a união a apresentar diversos tipos de falhas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Solicitações e dimensionamento de junções rebitadas: Solicitação UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Falhas em uniões rebitadas: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Cisalhamento dos rebites: O fator cisalhamento nos rebites previne o corte das seções dos rebites entre duas chapas. Estas seriamseções dos rebites entre duas chapas. Estas seriam as seções chamadas de seções de corte ou seções resistentes. Considerando: n - número de rebites que resiste à carga P m - número de seções resistentes por rebite. d - diâmetro dos rebites UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Cisalhamento dos rebites: A força P é resistida por "n" rebites com "m" seções resistentes cada um. Então a área resistente total nosresistentes cada um. Então a área resistente total nos casos de uma ligação rebitada é: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Cisalhamento dos rebites: Sendo τreb a tensão admissível ao cisalhamento do material do rebite, a tensão tangencial desenvolvida reb material do rebite, a tensão tangencial desenvolvida não pode ultrapassar a admitida. A condição de segurança para o cisalhamento nos rebites expressa de uma forma analítica seria: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: A força exercida nas chapas, e estando a ligação em equilíbrio estático, cria uma zona comprimida entre asequilíbrio estático, cria uma zona comprimida entre as paredes dos furos dos rebites e o próprio rebite. Esta compressão pode ser tão grande a ponto de esmagar as paredes dos furos e colocar em risco toda a ligação rebitada. Deve-se portanto descartar esta possibilidade. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: Sejam duas chapas ligadas entre si por um rebite de diâmetro "d",conforme figura:diâmetro "d",conforme figura: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: Observam-se zonas comprimidas nas duas chapas devido à ação do rebite sobre elas, sendo na vista dedevido à ação do rebite sobre elas, sendo na vista de cima, representada a ação do rebite na chapa superior. À fim de facilitar-se o cálculo destas compressões substitui-se a área semi cilíndrica, da parede do furo, por sua projeção, que seria uma área equivalente ou simplificada ficando: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: Como nos casos de ligações rebitadas existem n rebites, podemos generalizar a expressão:rebites, podemos generalizar a expressão: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Compressão nas paredes dos furos: Sendo σchapa a tensão de compressão admissível para o material da chapa ou dos cobre juntas, então chapa para o material da chapa ou dos cobre juntas, então para que o projeto funcione com segurança, a condição expressa analiticamente ficaria: As tensões de compressão não se distribuem de maneira exatamente uniforme, entretanto assim se admite. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: Quando se perfura as chapas para a colocação de rebites elas são enfraquecidas em sua seçãorebites elas são enfraquecidas em sua seção transversal. Quanto maior for o número de furos em uma mesma seção transversal, mais enfraquecida ficará a chapa nesta seção, pois sua área resistente à tração fica reduzida. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: Antes da furação a seção transversal da chapa que resistia à tração era:resistia à tração era: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: Supondo que se façam dois furos em uma mesma seção transversal de chapa para a colocação deseção transversal de chapa para a colocação de rebites. A nova área resistente será: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: A nova tensão de tração desenvolvida será: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: Para generalizar criamos uma grandeza, n1 que reapresenta o número de rebites colocados em uma 1 reapresenta o número de rebites colocados em uma mesma seção transversal. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Tração nas chapas enfraquecidas: A condição de segurança expressa analiticamente será:será: Onde σT representa a tensão de tração admissível para o material das chapas ou coberturas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Material. Os materiais para a confecção de rebites são normalizados;Os materiais para a confecção de rebites são normalizados; De um modo geral, os rebites que são utilizados na fabricação de estruturas de aço, de reservatórios e na caldeiraria, utilizam- se de aço mais tenaz; Os componentes básicos dos materiais dos rebites e da chapas devem ser idênticos a fim de evitar dilatações térmicas diferentes e o surgimento de pilhas galvânicas, que provoca respectivamente afrouxamento das uniões e corrosão; Desta forma, no processo de rebitagem de chapas de alumínio usa-se rebites de alumínio, de chapas de aço rebites de aço; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Nas estruturas de aço: Não devem ocorrer maiores deformações das chapas nemNão devem ocorrer maiores deformações das chapas nem escoamentos das junções rebitadas; Os valores experimentais das tensões dos rebites se encontram tabelados em normas; � Nas construções de caldeiras: Não devem ser ultrapassados os limites de deslizamento entre as chapas; Os valores das tensões são também tabelados; � Para solicitações dinâmicas: Não se devem ultrapassar o limite de deslizamento da junção rebitada nem o de resistência permanente da chapa; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Superfície da chapa rebitada: Quanto mais áspera for a superfície da chapa rebitada tantoQuanto mais áspera for a superfície da chapa rebitada tanto maiores serão a resistência ao deslizamento e o limite de resistência permanente. Experiência mostra que chapas de aço pintadas com zarcão apresentaram uma resistência ao deslocamento 50% inferior àquelas que foram limpas com gasolina; � Nas junções rebitadas de chapas sobrepostas: Essas junções são solicitadas também por flexão pois sofrem efeitos do momento fletor; As forças aplicadas às chapas sobrepostas não agem integralmente para gerar o momento fletor, sendo parte da força transmitida de uma chapa a outra; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Nas junções rebitadas: Quando se utiliza um par de laias de junção, a resistência aoQuando se utiliza um par de laias de junção, a resistência ao deslizamento é menor pois, se as espessuras das duas chapas não forem exatamente iguais, se aplicará menor pressão à chapa de menor espessura; � Havendo várias fileiras sucessivas de rebites: O limite de deslizamento é atingido nas fileiras externas antesde o ser na internas, de modo que, para três fileiras de rebites, tensão dever ser reduzido; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Comprimento do rebite: Quanto maior a soma das espessuras das chapas rebitadasQuanto maior a soma das espessuras das chapas rebitadas uma a outra, tanto maior o comprimento das hastes dos rebites utilizados e, portanto, tanto maiores as respectivas contrações de resfriamento, o que resulta em maior resistência ao deslizamento; � Execução: A rebitagem feita à máquina apresenta um limite de deslizamento maior e mais uniforme entre as chapas rebitadas que o obtido na rebitagem feita à mão; Entre as propriedades dos dois tipos de rebitagem acima citados se situam as propriedades da rebitagem feita com martelo de ar comprimido. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: REBITES � Considerações práticas: � Montagem: Deve-se iniciar a instalação dos rebites internos e partir para aDeve-se iniciar a instalação dos rebites internos e partir para a direções periféricas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � União por parafusos consiste num tipo de união móvel mais prática que a união por rebites, sendo suamais prática que a união por rebites, sendo sua montagem e desmontagem extremamente simples. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Utilizado nos mais diversos campos: Campos de aplicação UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Na antiguidade, o matemático grego Archytas de Tarentum (428 - 350 AC.) foi responsável pelaTarentum (428 - 350 AC.) foi responsável pela invenção do parafuso. No 1° século AC., os parafusos de madeira foram usados em todo o mundo Mediterrâneo em dispositivos como prensas de óleo e de vinho. Os parafusos de metal só apareceram na Europa a partir do ano de 1400. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � O britânico Henry Maudslay patenteou o parafuso de fenda em 1797; um dispositivo similar foi patenteadofenda em 1797; um dispositivo similar foi patenteado por David Wilkinson nos Estados Unidos no ano seguinte. Na atualidade o parafuso está presente em praticamente todos os aparelhos e estruturas construídos pelo homem. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Porém os parafusos são utilizados tanto para manter elementos unidos, como no caso de parafusos deelementos unidos, como no caso de parafusos de fixação, quanto para mover cargas, como no caso dos chamados parafusos de potência, ou parafusos de avanço. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Parafusos usados para fixação podem ser arranjados para resistir a cargas de tração, de cisalhamento, oupara resistir a cargas de tração, de cisalhamento, ou ambas. Desta forma, uma questão importante é levantada, e se referente ao fato que estes elementos precisam se manter juntos e apertados. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Há diversas características que devem ser analisadas antes de responder essa questão como:analisadas antes de responder essa questão como: � Quais as características de um bom material para parafusos e porcas e porque? Materiais resistentes (aço, ferro fundido, outros metais). Materiais inoxidáveis entre outros. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Os parafusos são feitos em uma larga gama de materiais, com muitas variedades de aço que sãomateriais, com muitas variedades de aço que são talvez os mais comuns. Onde é necessário resistência ao tempo e a corrosão , o aço inoxidável, o titânio , o bronze são os materiais mais utilizados. Alguns tipos de plástico, tais como o nylon ou Teflon, podem ser aplicados para uma sustentação que requer uma força moderada e grande resistência à corrosão ou isolação elétrica. Mesmo a porcelana e o vidro podem ser moldados. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Há diversas características que devem ser analisadas antes de responder essa questão como:analisadas antes de responder essa questão como: � Aperta-se indefinidamente um parafuso é adequado? (Nunca apertar indefinidamente, a tensão gerada pode ser superior a tensão admissível do material que é construído o elemento) UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Devemos lembrar que um parafuso é construído tendo como base um material, e este apresenta uma tensãocomo base um material, e este apresenta uma tensão admissível para cada tipo de solicitação. Cabe aos engenheiros ter informações suficientes sobre os materiais e respeitar os limites de segurança para um correto dimensionamento da união. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Os fabricantes de parafusos apresentam diversas informações como a tensão mínima de escoamento, oinformações como a tensão mínima de escoamento, o limite de resistência entre outros informações relevantes. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Há diversas características que devem ser analisadas antes de responder essa questão como:analisadas antes de responder essa questão como: � Qual o aperto máximo de um parafuso? Deve ser o suficiente para fixar os elementos, normalmente se utiliza uma chave de torque reguladora) UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Em função de se conhecer as dimensões do elemento e sua tensão admissível, pode-se estimar qual a força a ser aplicada para não comprometer a integridadea ser aplicada para não comprometer a integridade deste. Outro ponto que deve ser observado seria os elementos que serão unidos, pois em uma situação hipotética, a carga gerada no ato de aperto poderia danificar os elementos. Zonas de deformação UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Um torque de 1 kgf.m é o resultado de uma força de 1 kgf (quilograma-força) aplicado na extremidade dekgf (quilograma-força) aplicado na extremidade de uma alavanca de 1 metro. Se a alavanca ou chave fixa tiver apenas 10 cm, para obter o mesmo torque você necessita aplicar uma força de 10 kgf. Quanto maior o torque de aperto, maior a força axial ou força de aperto do parafuso. Essa proporcionalidade varia, no entanto, em função da força de atrito existente entre os filetes das roscas. T=F.d UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Para aplicações críticas de elevada tensã/força, onde os parafusos de baixa qualidade podem falhar, tendo por resultado danos ou ferimento. Os parafusos SAE,por resultado danos ou ferimento. Os parafusos SAE, um teste padrão distintivo do funcionamento é imprimido nas cabeças para permitir a inspeção e o validação da força do parafuso. Tais parafusos inferiores são um perigo à vida e à propriedade quando usados em aviões, automóveis, caminhões pesados, e aplicações críticas similares. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: O elemento comum entre os vários fixadores é aO elemento comum entre os vários fixadores é a rosca. Em termos gerais, a rosca é uma hélice que faz com que o parafuso avance sobre o material ou porca quando rotacionado. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: � As roscas podem ser externas (parafusos atarrachantes) ou internas (porcas ou furos rosqueados)rosqueados) B A B A UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Asformas de roscas originalmente eram diferentes paraAs formas de roscas originalmente eram diferentes para cada um dos países fabricantes, porém, após a Segunda Guerra Mundial, foram padronizadas na Inglaterra, Canadá e nos Estados Unidos no que é conhecido hoje como Unified National Standard (UNS). Na Europa, o padrão é definido pela ISO. Ambas possuem essencialmente a mesma forma, porem não são intercambiáveis. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Sendo os parafusos normalizados, estes apresentamSendo os parafusos normalizados, estes apresentam uma nomenclatura própria: � passo (pitch): representa a distância entre pontos correspondentes de filetes adjacentes, medidos paralelamente ao eixo da rosca � o diâmetro maior ou nominal (major), médio (mean) e menor ou da raiz (minor), representam o maior diâmetro, a média entre o diâmetro maior e o da raiz, e o menor diâmetro, respectivamente; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Sendo os parafusos normalizados, estes apresentamSendo os parafusos normalizados, estes apresentam uma nomenclatura própria: � o diâmetro médio também é conhecido como diâmetro primitivo. � a raiz (root) e a crista (crest) correspondem ao ponto mais baixo e o mais alto do filete da rosca, respectivamente; � o ângulo da rosca (thread angle) é o angulo formado entre duas faces da rosca. (60º ISO e UNS) UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: d dpdp dr UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: � o avanço (l), é a distância que a porca avança� o avanço (l), é a distância que a porca avança paralelamente ao eixo da rosca quando é girada uma volta, � rosca simples (ou de uma entrada): o avanço é igual ao passo; � roscas de múltiplas entradas: possuem mais de um filete cortado um ao lado do outro; têm avanço proporcionais ao passo e ao número de entradas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: As geometrias das roscas apresentam três padrõesAs geometrias das roscas apresentam três padrões principais, sendo elas: � Padrão unificado: apresenta um ângulo da rosca de 60º e apresenta suas dimensões em polegadas (EUA e Inglaterra) e milímetros para o resto do mundo; possuí padronização própria. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: � rosca quadrada e rosca Acme: são utilizados em� rosca quadrada e rosca Acme: são utilizados em roscas de potência; cada aplicação é um caso especial; não há uma necessidade de padronização. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: ISO e UNS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Rosca quadrada UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Rosca ACME UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: São padronizadas em função dos diâmetrosSão padronizadas em função dos diâmetros nominais e do passo ou número de filetes de cada rosca; Na literatura especializada há tabelas que apresentam o diâmetro padronizado e o passo para as roscas; Quando se especifica parafusos para um sistema, deve-se ficar restrito a estas roscas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: A especificação das roscas unificadas (EUA e aA especificação das roscas unificadas (EUA e a Inglaterra) é feita pelo diâmetro nominal, o número de filetes por polegada a série e a classe: UNC (passo grosso), UNF (passo fino) e UNEF (passo ultrafino) Classe 1 (tolerância mais larga – comercial) , 2 (tolerância estreita) e 3 (precisão). 1/4-20 UNF-1 UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Padrões de rosca e definições: Para o sistema métrico, especifica-se as roscas peloPara o sistema métrico, especifica-se as roscas pelo diâmetro nominal e o passo em milímetros: M12x1,75 UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Outros padrões O padrão unificado não é o único, mas é o maisO padrão unificado não é o único, mas é o mais utilizado. Outros padrões que merecem ser citados são: � Whitworth: esse era o padrão utilizado nos EUA e na Inglaterra antes da adoção do padrão unificado; o que difere este padrão do unificado é o fato do ângulo da rosca ser de 55°ao invés dos 60°. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Outros padrões NPT: a rosca NPT possui a mesma inclinação doNPT: a rosca NPT possui a mesma inclinação do sistema unificado, diferindo por possuir uma inclinação de 1º47'27" na direção axial da rosca; a rosca NPT é considerada uma rosca cônica o que a torna recomendável para: tubulações de ar comprimido, gás. vapor, água e similares. A sua especificação é feita de forma similar a do padrão unificado utilizado nos EUA e Inglaterra. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensão de tração Se um parafuso ou uma barra rosqueada é submetidaSe um parafuso ou uma barra rosqueada é submetida a uma carga de tração pura, é de se esperar que a sua resistência seja limitada pela área do seu diâmetro menor (dr). F F F F UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensão de tração A tensão devida a uma carga de tração F é definidaA tensão devida a uma carga de tração F é definida como: At F t =σ UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensão de Cisalhamento F B A F UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensão de Cisalhamento A tensão devida a uma carga cisalhante F é definidaA tensão devida a uma carga cisalhante F é definida como: At F c =σ UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Área sob tração Assim área sob tração At é definida como:Assim área sob tração At é definida como: 4 . 2 dr At π = UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Principais falhas: Cortesia - Curso de Engenharia Civil da FEAR - UPF UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Seqüência de aperto: Deve-se respeitar uma seqüência lógica para o apertoDeve-se respeitar uma seqüência lógica para o aperto da união sendo esta realizada em uma chapa ou em uma determinada tampa. 3 4 1 2 5 6 5 1 8 3 4 7 2 6 UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � O parafuso de potência é um dispositivo utilizado em máquinas para transformar o movimento angular emáquinas para transformar o movimento angular e movimento linear e, usualmente, para transmitir potência. Estes parafusos são usualmente utilizados em tornos, prensas, macacos entre outras aplicações. Aplicando-se um torque à extremidade do parafuso, movimentando-se a outra extremidade que realiza trabalho; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Umarosca de parafuso é essencialmente um planoUma rosca de parafuso é essencialmente um plano inclinado enrolado ao redor de um cilindro de forma a criar uma hélice. Se desenrolássemos uma volta da hélice, esta pareceria como um plano inclinado. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência A próxima figura apresenta uma parafuso de A próxima figura apresenta uma parafuso de potência com: � rosca quadrada; � uma entrada; � características geométricas: - diâmetro médio dm, passo p e ângulo de hélice λ; � carregado por uma força axial de compressão F. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Para o caso de levantamento do peso, as forças nasPara o caso de levantamento do peso, as forças nas direções x e y: ΣFx=0 e ΣFy=0 UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência A força atrito é claro sempre se opõe ao movimentoA força atrito é claro sempre se opõe ao movimento ( µ - coef. de atrito) Assim: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Torque em função de λ:Torque em função de λ: Torque em função de l s s UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Torque requerido para girar o colar:Torque requerido para girar o colar: Onde: dc é o diâmetro médio do colar, µc é o coeficiente de atrito no rolamento c UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência A mesma análise pode ser feita para o caso de abaixarA mesma análise pode ser feita para o caso de abaixar a carga. Os sinais das forças aplicada e do atrito mudam. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência O torque para a baixar a carga é:O torque para a baixar a carga é: d UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Deseja-se encontrar o torque necessário para levantarDeseja-se encontrar o torque necessário para levantar e abaixar a carga. Deve-se então analisar as forças atuantes na porca, podendo estas ser mostradas como um diagrama de corpo livre. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Desta forma o torque total para levantar a carga:Desta forma o torque total para levantar a carga: Tts= +s c UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Análise de força e torque em parafusos de potência Desta forma o torque total para abaixar a carga:Desta forma o torque total para abaixar a carga: Ttd= +d c UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Parafusos auto-retentor Quando o avanço é suficientemente grande ou o atritoQuando o avanço é suficientemente grande ou o atrito suficientemente pequeno, a carga abaixa sem o emprego de qualquer força externa. Em tais casos, o torque T é negativo ou nulo. Quando se obtém um torque positivo dessa equação, diz-se que o parafuso é auto-retentor. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Parafusos auto-retentor A condição de auto-retenção definida como:A condição de auto-retenção definida como: Quando a rosca for do tipo quadradaα=0º, cos α=1 λµ π µ αλµ α π µ tan costan cos ≥ ≥ ≥ ≥ dp l dp l UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Eficiência dos parafusos Pode-se determinar a relação entre o torquePode-se determinar a relação entre o torque necessário para movimentar a carga caso não houvesse atrito (To) e o torque necessário quando há atrito; Desta forma, a eficiência para se levantar a carga pode ser escrita como: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS DE POTÊNCIA � Observações finais Todas as equações precedentes foram obtidas para o caso de se considerar roscas quadradas: as cargas normais aos flancos são paralelas ao eixo do parafuso; No caso da rosca Acme ou da unificada, isso não é verdade devido ao ângulo da rosca 2α; Se o ângulo de hélice for muito pequeno, sua inclinação poderá ser desprezado e somente o efeito do ângulo da rosca deverá ser considerado; O efeito do ângulo a é aumentar a força de atrito por ação da cunha dos filetes; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tipos de parafusos Há diversas formas de se classificar os parafusos.Há diversas formas de se classificar os parafusos. Aqui se ficará restrito a classificação segundo a forma do corpo e tipo de cabeça. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tipos de parafusos Em relação à forma corpo, um parafuso pode ser: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tipos de parafusos Em relação as cabeças, os parafusos podem serEm relação as cabeças, os parafusos podem ser classificados das mais diversas formas: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Normalização do parafusos sextavado UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Normalização do parafusos sextavado internos UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Roscas soberbas Este tipo de rosca é uma rosca cônica de auto fixaçãoEste tipo de rosca é uma rosca cônica de auto fixação e é muito utilizado para fixação de madeiras e, com auxílio de buchas plásticas, para a fixação de elementos em bases de alvenaria. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Roscas soberbas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Uma vez determinada à força transmitida peloUma vez determinada à força transmitida pelo parafuso de rosca quadrada, pode-se determinar a tensão que atua no filete da rosca. Há principalmente dois tipos de solicitações agindo nos filetes das roscas; cisalhamento e compressão. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Cada carga aluará numa área específica do parafuso;Cada carga aluará numa área específica do parafuso; A área para o cisalhamento será a área do perímetro da rosca; A área para a compressão será a área transversal da rosca; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Tensão de CisalhamentoTensão de Cisalhamento Supondo que a carga seja uniformemente distribuída sobre a altura h da porca e que os filetes da rosca do parafuso falharão no diâmetro menor, a tensão média de cisalhamento nos filetesda rosca será: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Tensão de CisalhamentoTensão de Cisalhamento Se os filetes falharem no diâmetro maior, a tensão será: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Tensão de CisalhamentoTensão de Cisalhamento Para a determinação das tensões médias considerou- se que os filetes distribuem a carga igualmente. Em muitos casos essa suposição pode acarretar erros grosseiros e fatores de segurança fortes (maiores que 2) devem ser usados durante o projeto. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Tensão de compressãoTensão de compressão A tensão de compressão na rosca será: UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PARAFUSOS � Tensões nos filetes Tensão de compressãoTensão de compressão Este também é uma tensão média, pelo fato da força ter sido considerada uniformemente distribuída sobre a face dos filetes. Realmente, pode haver alguma flexão na rosca, o que faz com que, também neste caso, se empregue um fator de segurança elevado. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas O perfil da rosca varia de acordo com o tipo deO perfil da rosca varia de acordo com o tipo de aplicação que se deseja; As porcas usadas para fixação geralmente têm roscas com perfil triangular; As porcas para transmissão de movimentos têm roscas com perfis quadrados, trapezoidais, redondos e dentes de serra. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas As cabeças das porcas podem se apresentar nos maisAs cabeças das porcas podem se apresentar nos mais variados tipos, tanto para aperto manual quanto para apertos com ferramentas. Usualmente as porcas manuais possuem um dispositivo para aplicar o Iorque de aperto necessário com as mãos (borboletas, recartilhados, ets). As para aperto com ferramenta, o formato da cabeça é o requerido para fazer o encaixe com a ferramenta (sextavados, fendas, etc). UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: PORCAS � Tipos de porcas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � As arruelas têm a finalidade de promover uma pré- tensão nos parafusos mais uniforme, evitando assimtensão nos parafusos mais uniforme, evitando assim que os parafusos se afrouxem; Usualmente um sistema de fixação por parafuso possuem três componentes principais, o parafuso propriamente dito, uma porca e uma arruela UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela lisa Além de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisaAlém de distribuir igualmente o aperto, a arruela lisa tem, também, tem a função de melhorar os aspectos do conjunto; A arruela lisa por não ter elemento de trava, é utilizada em uniões de máquinas que sofrem pequenas vibrações. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela lisa UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela de pressão A arruela de pressão é utilizada na montagem deA arruela de pressão é utilizada na montagem de conjuntos mecânicos, submetidos a grandes esforços e grandes vibrações. A arruela de pressão funciona, também, como elemento de trava, evitando o afrouxamento do parafuso e da porca. É, ainda, muito empregada em equipamentos que sofrem variações de temperatura (automóveis, prensas etc.) UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela de pressão UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela dentada Muito empregada em equipamentos sujeitos a grandesMuito empregada em equipamentos sujeitos a grandes vibrações, mas com pequenos esforços, como, eletrodomésticos, painéis automotivos, equipamentos de refrigeração etc. O travamento se dá entre o conjunto parafuso/porca. Os dentes inclinados das arruelas formam uma mola quando são pressionados e se encravam na cabeça do parafuso. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela dentada UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela serrilhada A arruela serrilhada tem as mesmas funções daA arruela serrilhada tem as mesmas funções da arruela dentada, mas suportam esforços maiores; É usada nos mesmos tipos de trabalho que a arruela dentada. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela serrilhada UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela ondulada A arruela ondulada não tem cantos vivos. É indicadaA arruela ondulada não tem cantos vivos. É indicada para superfícies pintadas, evitando danificação do acabamento; É adequada para equipamentos que possuem acabamento externo constituído de chapas finas. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Arruela ondulada UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Outros tipos UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ARRUELAS � Outros tipos UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CAVILHAS � Uma cavilha pode ter dupla finalidade, a de transferir torque e a de prevenir o movimento axial relativo entretorque e a de prevenir o movimento axial relativo entre as peças que se encaixam. Esse movimento também pode ser impedido usando-se pressão ou montagem forçada, parafusos ou anéis de retenção. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CAVILHAS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CONTRAPINO UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CHAVETAS � Normalmente chavetas, anéis de retenção e cavilhas são utilizadas para fixar elementos como engrenagenssão utilizadas para fixar elementos como engrenagens ou polias, de modo que se possa transferir Iorque entre eles; UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CHAVETAS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CHAVETAS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ANÉIS DE RETENÇÃO, CHAVETAS E CAVILHAS � Chavetas O tamanho da chaveta é de um quarto do diâmetro daO tamanho da chaveta é de um quarto do diâmetro da árvore. O comprimento da chaveta é ajustado em função do comprimento do cubo e a resistência requerida; Algumas vezes, é necessário usar duas chavetas para se obter a resistência exigida. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ANÉIS DE RETENÇÃO, CHAVETAS E CAVILHAS � Chavetas Na determinação da resistência da chaveta, considera-Na determinação da resistência da chaveta, considera- se que as forças se distribuem uniformemente ao longo do comprimento; Esta suposição, provavelmente, não é verdadeira uma vez que a rigidez da árvore, usualmente, é menor que a do cubo, causando grandes forças em uma das extremidades da chaveta e pequena na outra. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ANÉIS DE RETENÇÃO, CHAVETAS E CAVILHAS � Chavetas As chavetas são classificadas de acordo com a suaAs chavetas são classificadas de acordo com a sua forma: chavetas de cunha; chavetas paralelas; chavetas de disco. UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS: CHAVETAS � Chavetas UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: CHAVETAS UNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOSUNIÕES MÓVEIS PARA ELEMENTOS UNIÕES MÓVEIS: ANÉIS
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