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FACULDADE PITÁGORAS DE VOTORANTIM ENÉIAS GOMES PEREIRA FABIO SOARES RICCO FAGNER FONSECA LÁZARO LOPES MACHADO NETO TRABALHO APRESENTADO COMO ATIVIDADE PARCIAL DA DISCIPLINA ELEMENTOS MECÂNICOS VOTORANTIM 2015 1 ENÉIAS GOMES PEREIRA FABIO SOARES RICCO FAGNER FONSECA LÁZARO LOPES MACHADO NETO TRABALHO APRESENTADO COMO ATIVIDADE PARCIAL DA DISCIPLINA ELEMENTOS MECÂNICOS Trabalho apresentado como requerimento de complementação de atividade parcial da disciplina de elementos mecânicos do curso de Engenharia Mecânica da Faculdade Pitágoras de Votorantim (SP) VOTORANTIM 2015 2 Conteúdo� 1. História ..................................................................................................................................... 4 2. Padronização ........................................................................................................................... 4 3. Normas ..................................................................................................................................... 4 4. Parafusos ................................................................................................................................. 5 4.1. Definição e tipos .................................................................................................................. 5 4.2. Classificação de parafusos quanto à função exercida ..................................................... 6 4.2.1. Parafusos passantes ....................................................................................................... 6 4.2.2. Parafusos não-passantes ............................................................................................... 7 4.2.3. Parafusos de pressão ...................................................................................................... 7 4.2.4. Parafusos prisioneiros ..................................................................................................... 8 4.3. Tipos de parafusos .............................................................................................................. 8 4.3.1. Parafusos com sextavado interno .................................................................................12 4.3.2. Parafusos sem cabeça com sextava interno ................................................................13 4.3.3. Parafusos de cabeça chata com fenda .........................................................................14 4.3.4. Parafusos de cabeça redonda com fenda ....................................................................15 4.3.5. Parafusos de cabeça redonda com fenda ....................................................................15 4.3.6. Parafusos de cabeça escareada boleada com fenda .................................................16 4.3.7. Parafusos com rosca soberba para madeira ...............................................................17 5. Conclusão ...............................................................................................................................18 6. Bibliografia ..............................................................................................................................18 3 Índice de Figuras Figura 1 - Partes de um parafuso ........................................................................................... 5 Figura 2 - Tipos básicos de parafusos ................................................................................... 6 Figura 3 - Representação esquemática de montagem dos parafusos passantes ................... 6 Figura 4 - Representação esquemática de montagem dos parafusos não-passantes ............ 7 Figura 5 - Representação esquemática de montagem dos parafusos de pressão ................. 7 Figura 6 - Representação esquemática de montagem dos parafusos prisioneiros ................. 8 Figura 7 - Padronizações de furação ................................................................................... 11 Figura 8 - Especificações para o parafuso com sextavado interno ....................................... 12 Figura 9 - Alojamento para parafusos com sextavado interno .............................................. 12 Figura 10 - Especificações para o parafuso sem cabeça com sextavado interno ................. 13 Figura 11 - Tipos de pontas de parafusos ............................................................................ 13 Figura 12 - Rep esquemática dos parafusos com cabeça escareada chata com fenda ....... 14 Figura 13 - Representação esquemática dos parafusos com cabeça redonda com fenda ... 15 Figura 14 - Rep esquemática dos parafusos com cabeça cilíndrica boleada com fenda ...... 15 Figura 15 - Rep esquemática dos parafusos com cabeça escareada boleada com fenda ... 16 Figura 16 - Representação esquemática dos parafusos com rosca soberba para madeira .. 17 Índice de Tabelas Tabela 1 - Características da cabeça, do corpo e das pontas ................................................ 9 Tabela 2 - Tipos de parafusos e sua forma completa ........................................................... 10 Tabela 3 - Fatores a considerar ao unir peças com parafusos ............................................. 11 Tabela 4 - medidas dos parafusos com sextavado interno .................................................. 14 4 1. História Os parafusos de metal só apareceram na Europa a partir do ano de 1400. O primeiro documento impresso sobre parafusos consta num livro do começo do século XV. Mais tarde, no mesmo século, Johann Gutenberg incluiu parafusos entre os fixadores na sua impressora. Os cadernos de Leonardo Da Vinci, do fim do século XV e começo do século XVI, incluem vários desenhos de máquinas para fabricar parafusos, mas a primeira máquina concreta para este propósito foi inventada em 1568 por Jacques Besson, um matemático francês. Pelos fins do século XVII, os parafusos já eram componentes comuns nas armas de fogo. O britânico Henry Maudslay patenteou o parafuso de fenda em 1797; um dispositivo similar foi patenteado por David Wilkinson nos Estados Unidos no ano seguinte. 2. Padronização Nos EUA o movimento para padronização começou em 1864, por incentivo de William Sellers, o instituto Franklin adota o sistema Sellersque: x filetes com 60º x cristas e vales retos em 1/8 do passo Depois de anos de incompatibilidades dos dois sistemas, em 1948 em Washington os dois países adotam um Sistema unificado. 3. Normas x DIN 921 - Parafuso Cabeça de bandeja entalhado; x DIN 906 - Parafuso Bujão (Com Plug Allen); x DIN 908 - Bujão Rosca BSP e Métrica; x DIN 910 - Bujão; x DIN 911 - Chave Sextavada; x DIN 912 - Parafuso Allen Rosca ISO; x DIN 913 - Parafuso Allen sem Cabeça; x DIN 914 - Parafuso Allen sem Cabeça; x DIN 915 - Parafuso Allen sem Cabeça; 5 x DIN 916 - Parafuso Allen sem Cabeça, ponta cônica Recartilhada; x DIN 920 - Parafuso Cabeça com Fenda; x DIN 923 - Parafuso Com cabeça com fenda com ombros; x DIN 927- Parafusos com fenda no ombro; x DIN 931- Parafuso Cabeça Sextavada; x DIN 933-Parafuso Sextavado Inox; x DIN 933 Sz- Parafuso Sextavado com Fenda; x DIN 939-Prisioneiro com Rosca Parcial; x DIN 938-Prisioneiro com Rosca Parcial; x DIN 940-Prisioneiro com Rosca Parcial; x DIN 961 Rosca Cabeça Sextavada Rosca Total; x DIN 963 A- Parafuso Cabeça Chata com Fenda; x DIN 964 A- Parafuso Cabeça Chata oval com Fenda;x DIN 965 A- Parafuso Cabeça Chata com Fenda PHILIPIS; x DIN 966 A- Parafuso Cabeça Chata Oval Com Fenda Philips. 4. Parafusos 4.1. Definição e tipos 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. Figura 1 - Partes de um parafuso 6 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. Figura 2 - Tipos básicos de parafusos 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. 4.2. Classificação de parafusos quanto à função exercida 4.2.1. Parafusos passantes Esses parafusos atravessam, de lado a lado, as peças a serem unidas, passando livremente nos furos. Dependendo do serviço, esses parafusos, além das porcas, utilizam arruelas e contraporcas como acessórios. Os parafusos passantes apresentam-se com cabeça ou sem cabeça. Figura 3 - Representação esquemática de montagem dos parafusos passantes 7 4.2.2. 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. Figura 4 - Representação esquemática de montagem dos parafusos não-passantes 4.2.3. 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. Figura 5 - Representação esquemática de montagem dos parafusos de pressão 8 4.2.4. 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. 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. Figura 6 - Representação esquemática de montagem dos parafusos prisioneiros 4.3. Tipos de parafusos Abaixo é observado um quadro síntese com características da cabeça, do corpo, das pontas e com indicação dos dispositivos de atarraxamento. 9 Tabela 1 - Características da cabeça, do corpo e das pontas Na tabela 2 é observado a ilustração dos tipos de parafusos em sua forma completa. 10 Tabela 2 - Tipos de parafusos e sua forma completa 11 Ao unir peças com parafusos, o profissional precisa levar em consideração quatro fatores de extrema importância: x Profundidade do furo broqueado; x Profundidade do furo roscado; x Comprimento útil de penetração do parafuso; x Diâmetro do furo passante. Esses quatro fatores se relacionam conforme mostram as figuras e a tabela a seguir. Figura 7 - Padronizações de furação Ø - 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; Tabela 3 - Fatores a considerar ao unir peças com parafusos 12 4.3.1. Parafusos com sextavado interno De cabeça cilíndrica com sextavado interno (Allen). Em desenho técnico, este tipo de parafuso È representado na seguinte forma: Figura 8 - Especificações para o parafuso com sextavado interno Aplicação: Este tipo de parafuso È utilizado em uniões que exigem um bom aperto, em locais onde o manuseio de ferramentas é difícil devido a falta de espaço. Esses parafusos são fabricados em aço e tratados termicamente para aumentar sua resistência torção. Geralmente, este tipo de parafuso é alojado em um furo cujas proporções estão indicadas na figura abaixo: Figura 9 - Alojamento para parafusos com sextavado interno 13 4.3.2. Parafusos sem cabeça com sextava interno Parafuso sem cabeça com sextavado interno. Em desenho técnico, esse tipo de parafuso é representado da seguinte forma. Figura 10 - Especificações para o parafuso sem cabeça com sextavado interno Onde: d = diâmetro do parafuso; t = 0,5 d = profundidade do encaixe da chave; s1= 0,5 d = medida do 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 conforme figura 11. Figura 11 - Tipos de pontas de parafusos 14 As medidas dos parafusos com sextavado interno com e sem cabeça e o alojamento da cabeça, são especificadas na tabela 4. Essas medidas variam de acordo com o diâmetro (d). Tabela 4 - medidas dos parafusos com sextavado interno 4.3.3. Parafusos de cabeça chata com fenda De cabeça escareada chata com fenda. Em desenho técnico, a representação é a seguinte: Figura 12 - Representação esquemática dos parafusos com cabeça escareada chata com fenda Aplicação: São fabricados em aço, aço inoxidável, inox, cobre, latão, etc. Esse tipo de parafuso È muito empregado em montagens que não sofrem grandes esforços e onde a cabeça do parafuso não pode exceder a superfície da peça. 15 4.3.4. Parafusos de cabeça redonda com fenda De cabeça redonda com fenda em desenhos técnicos, a representação é feita como mostra a figura 13. Figura 13 - Representação esquemática dos parafusos com 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. 4.3.5. Parafusos de cabeça redonda com fenda De cabeça cilíndrica boleada com fenda. Em desenho técnico, a representação é feita como mostra a figura 14: Figura 14 - Representação esquemática dos parafusos com cabeça cilíndrica boleada com fenda 16 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. 4.3.6. Parafusos de cabeça escareada boleada com fenda De cabeça escareada boleada com fenda. Em desenho técnico, a representação é feita como mostra a figura 15: Figura15 - Representação esquemática dos parafusos com cabeça escareada boleada com fenda 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. 17 Permitem um bom acabamento na superfície. São fabricados em aço, cobre e ligas como latão. 4.3.7. Parafusos com rosca soberba para madeira São vários os tipos de parafusos para madeira. Em seguida, é observado os diferentes tipos e os cálculos para dimensionamento dos detalhes da cabeça. Figura 16 - Representação esquemática dos parafusos com rosca soberba para madeira 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. Quanto a escolha do tipo de cabeça a ser utilizado, leva-se em consideração a natureza da união a ser feita. São fabricados em aço e tratados superficialmente para evitar efeitos oxidantes de agentes naturais. 18 5. Conclusão Com esse trabalho podemos ver um breve resumo da história dos parafusos, uma visão geral dos tipos de parafusos, algumas aplicações, as principais normas e nomenclaturas, bem como o processo utilizado para sua fabricação. 6. Bibliografia Del Mastro E.; Del Mastro, H. S.; Desenho Técnico Mecânico – Fatec/Sorocaba – Jan. 2012. Barbosa, J.P.; Elementos de Máquina – Instituto Federal / São Mateus-ES – Mar. 2011. Projetos Mecânicos – www.projetosmecanicos.wordpress.com – Aline da Silva Feller - Email: alinesfeller@gmail.com
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