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Elementos de Máquinas

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MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002 2 5
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002 2 5
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
25
Douglas Ribeiro dos Santos
 profissional atual não
tem mais medo de ensi-
nar, pois está continua-
mente aprendendo e, fun-
damentalmente, ele está aberto a
conhecer e atuar em novas áreas
do conhecimento.
Trabalhar com automação de pro-
cessos confere ao profissional co-
nhecimento em diferentes áreas da
indústria: veja, por exemplo, que al-
guém que trabalha hoje na
automação de fornos de tratamento
térmico, acaba conhecendo as carac-
terísticas dos aços para os proces-
sos de cementação e têmpera e tam-
bém as características das peças
que devem ou podem sofrer esses
tipos de tratamento, e estuda os
sensores termopares, isso sem fa-
lar nas várias outras variáveis do pro-
cesso. Digamos que a mesma pes-
soa que trabalhou na automação de
fornos, agora esteja trabalhando na
automação de uma estação de tra-
tamento de água e, portanto, pas-
sando a conhecer os padrões esta-
belecidos pela Organização Mundi-
al da Saúde para aceitação da água
potável, ou seja, as quantidades
aceitáveis de produtos químicos
como o cloro, o flúor e também as
quantidades de metais como, por
exemplo, o mercúrio, e passa a es-
tudar quais sensores atendem esse
tipo de exigência do processo.
Trabalhar com automação é isso!
É entrar em várias áreas de conhe-
cimento, é não economizar aprendi-
zado, é procurar conhecer novas
tecnologias, sem desprezar as téc-
nicas ou os elementos já consagra-
dos pelo uso.
O nosso intuito neste artigo é co-
meçar a falar sobre o Projeto de
Máquinas partindo de determinados
conceitos, e chegar até alguns Ele-
mentos de Máquinas, pois muitos
querem aplicar os elementos de má-
quinas sem ter uma visão geral so-
bre o projeto; na verdade alguns até
desprezam esta etapa tão importan-
te na atividade de construção de má-
quinas, equipamentos e dispositivos.
PROJETO DE MÁQUINAS -
PARÂMETROS BÁSICOS
Nos dias de hoje tudo está mais
acessível principalmente na área da
eletrônica, e por causa da crescente
procura por produtos para realização
de protótipos e mesmo produção de
máquinas dentro do conceito da
mecatrônica, cresce também a pro-
cura por produtos e serviços na área
da mecânica.
Algumas pessoas, por exemplo,
procuram serviços de usinagem de
metais, outras de soldagem, outras
ainda de injeção de plásticos ou fa-
bricação de produtos plásticos, e há
aquelas que já pensam na produção
em escala, estando à procura de es-
tamparias, forjarias e indústrias de
fundição.
No entanto, antes de solicitar
um serviço (ou produto) é preciso
considerar a função da peça ou do
elemento de máquina dentro do pro-
jeto, e analisar sua operação e ma-
nutenção. É necessário estudar, por
exemplo, os materiais, pois eles
irão influenciar diretamente no pro-
cesso de fabricação, tornando-o
mais caro ou mais econômico, mais
fácil ou mais difícil.
Em relação às máquinas é preci-
so ter em mente alguns parâmetros
básicos como operação, manuten-
ção, movimentação, segurança,
transporte, embalagem e proteção ao
meio ambiente.
É interessante analisar as exigências do mercado e da indús-
tria atual e a postura do novo profissional que está sendo forma-
do. Antigamente, os profissionais se dedicavam exclusivamente
às atividades relativas a sua profissão, hoje o profissional precisa
conhecer a sua área de atuação, falar mais de uma língua, co-
nhecer as exigências legais, estar preocupado com o meio ambi-
ente, conhecer as ferramentas necessárias para o bom desem-
penho de seu serviço como, por exemplo, programas de
informática. Isto é uma verdade para todas as áreas, com maior
peso para a Mecatrônica e Automação de Processos.
Atualmente, vivemos uma época em que profissionais são cha-
mados ou contratados para conhecer o processo da empresa,
para depois atuar em na elaboração da otimização do processo,
qualificação do processo e, principalmente, na sua automação.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/20022 6
MECÂNICA INDUSTRIAL
Operação: Um bom equipamen-
to é simples de operar, não oferece
riscos para quem deseja usá-lo, não
é carregado de botões e alavancas
ou dizeres relativos às ações de fun-
cionamento, deve-se preferir a lingua-
gem analógica para transmitir men-
sagens de maneira que operador com
uma rápida olhada já verifique o que
está acontecendo.
Manutenção: É de fácil manu-
tenção, com espaços adequados
para soltar e fixar peças, encaixar
e desencaixar módulos, etc. Em al-
gumas máquinas percebemos que
não foi dada devida atenção para a
execução da manutenção do equi-
pamento, pois muitos elementos
são de difícil acesso. Deve-se pre-
ferir usar elementos de fácil aqui-
sição no mercado, normalizados,
intercambiáveis (elementos que
atendem a diferentes tipos de equi-
pamentos, a partir da utilização de
dispositivos referenciadores, como
bases ou sobrebases ou calços).
Hoje é possível disponibilizar
manuais de operação e manutenção
através de acesso fácil via internet.
Movimentação: Deve possuir
alças para possibilitar uma melhor
pega, pode ter rodízios para me-
lhor movimentação. Alguns equipa-
mentos são muito bons, mas na
hora de movimentá-los apresentam
grandes dificuldades, às vezes
nem é por causa do peso, mas pelo
tamanho. Se estamos projetando
eletrodomésticos, precisamos nos
lembrar das dimensões padrões,
como dos batentes, pé direito,etc.,
uma vez que se o equipamento é
de uso industrial devemos pes-
quisar as dimensões e capacida-
des das empilhadeiras.
Segurança: Quem vai operar?
Qual o perfil do usuário? Sendo brin-
quedo ou equipamento para diversão,
a segurança depende da idade do
usuário, é preciso então pesquisar as
normas para esse tipo de projeto.
A segurança depende da utilida-
de do projeto, ou seja, é equipamen-
to para trabalho ou lazer? Para ope-
rar o equipamento será preciso algum
tipo de curso ou mesmo habilitação?
Tudo isso depende do projeto ser ou
não motorizado, e até automático.
Transporte: É preferível que seja
possível ser desmontado ou possuir
dispositivos específicos de amarra
ou içamento, e deve ser pensado
qual veículo possibilita o transporte:
carros de passeio, pick-up ou mes-
mo caminhão.
Embalagens: Quanto mais simé-
trico mais fácil de projetar a embala-
gem; o formato deve ser tal que re-
duza os custos com embalagem.
Proteção ao meio ambiente:
Não é citada na maioria dos livros
tradicionais antigos por ser uma
preocupação relativamente recen-
te, porém as conseqüências para
os que ignoram este parâmetro
básico serão altamente sensíveis
em relação à aprovação, cer-
tificação e vendagem do projeto ou
produto.
Quais materiais você emprega
como matéria-prima, tipos de plásti-
cos, óleos de lubrificação? A emba-
lagem é do tipo reciclável? Alguns
materiais não são legais, ao con-
trário, são proibidos como, por exem-
plo, o amianto, antes usado nas pas-
tilhas de freio de automóveis.
PROJETOS DE MÁQUINAS -
RELAÇÃO:
 FUNÇÃO X ECONOMIA
Quando começamos a pensar em
um projeto devemos ter em mente a
relação função versus economia, ou
seja, é preciso que o elemento ou
equipamento execute satisfatoria-
mente a função para a qual foi proje-
tado com o menor custo possível, e
quando se fala em economia, refere-
se à economia na concepção da
peça, na escolha do material, na es-
colha do processo de fabricação das
peças e processo de montagem.
Por isso, quando necessitamos de
algum elemento de máquina deve-
mos pensar em usar elementos
normalizados, padronizados, elemen-
tos que por serem muito produzidos
têm seu custo mais reduzido, sendo
elementos de fácil reposição no caso
de quebra ou manutenção.
Podemos mensurar o custo do
nosso projeto pelo númerode pe-
ças e também por indicadores de
custo como, por exemplo, área,
volume, capacidade, velocidade,
torque, potência, etc.
Abordaremos agora alguns fa-
tores de projeto que não são bási-
cos, mas de grande importância
para o sucesso do projeto, fatores
que conferem uma visão mais am-
pla sobre as características dos
materiais e, portanto, auxiliam na
elaboração de projetos e mesmo na
resolução de alguns casos de ma-
nutenção.
PROJETOS DE MÁQUINAS -
FATORES DE PROTEÇÃO
O Fator Resistência
Uma consideração fundamental
no momento de elaboração do proje-
to de máquinas e seus elementos é
a resistência, a qual deve ser neces-
sariamente maior do que a tensão
que solicita a máquina e seus ele-
mentos.
Figura 2 - Diagrama tensão x deformação -
Determinação do limite escoamento.
Figura 1 - Diagrama tensão x deformação.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002 2 7
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002 2 7
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
27
Resistência é uma proprieda-
de inerente à peça devido ao seu
material, tratamento térmico a ela
aplicado e ao processo de fabri-
cação utilizado para a sua produ-
ção.
Falar sobre resistência dos ele-
mentos de máquina exige a apre-
sentação de alguns conceitos e
propriedades mecânicas, como
dureza e ductilidade.
Através da realização de en-
saios normalizados em corpos de
prova com dimensões padroniza-
das é possível verificar os valo-
res de resistência à tração e com-
pressão de diversos materiais, os
resultados desses testes com os
valores de tensão são encontra-
dos em tabelas de fácil acesso e
em livros e também apresentados
pelos fabricantes de materiais
para a indústria através de catá-
logos.
O gráfico denominado de dia-
grama de tensão x deformação
nos dá a idéia do que acontece
com o corpo de prova durante a
realização do ensaio de tração, no
momento do ensaio durante a
aplicação das tensões.
Antes do ensaio de tração co-
meçar são anotados o compri-
mento e área originais do corpo
de prova. O corpo de prova é en-
tão tracionado lentamente e, ao
mesmo tempo, se observa a car-
ga aplicada e a deformação pro-
duzida, e no final do ensaio os
resultados são representados
através do gráfico diagrama de
tensão x deformação.(Ver figura
1 – Diagrama Tensão x Deforma-
ção).
O ponto A, na figura1, deno-
mina-se limite de proporciona-
lidade. Este é o ponto a partir do
qual o Diagrama Tensão x Defor-
mação começa a se desviar da
linha reta que apresentava desde
sua origem. O ponto B chama-se
limite elástico, e sendo a carga
retirada antes deste ponto, não se
observará deformação permanen-
te no corpo de prova. Entre A e
B, o diagrama já não é uma linha
reta, no entanto, o corpo de prova
ainda está em regime elástico.
Sendo assim, a lei de Hooke
(σσσσσ=Kx) que estabelece que a ten-
são é proporcional à deformação só
é valida até o limite de propor-
cionalidade.
Alguns materiais durante o tes-
te de tração a partir de um deter-
minado ponto apresentam um au-
mento muito rápido da deformação
sem um aumento correspondente
da tensão, este é o ponto C da fi-
gura 1, conhecido como limite de
escoamento. Como nem todos os
materiais apresentam o mesmo tipo
de curva quando submetidos ao en-
saio de tração, muitas vezes o pon-
to C não é um ponto de fácil deter-
minação. Define-se então para es-
ses materiais o limite de escoamen-
to como sendo o ponto onde o va-
lor de tensão corresponde a uma
determinada deformação perma-
nente. Após o alívio da tensão, esta
deformação permanente é normal-
mente fixada entre 0,2 a 0,5% do
comprimento inicial. Obtém-se gra-
ficamente este limite de escoamen-
to através da marcação do valor
pré-fixado de deformação (0,2 a
0,5%) no eixo das deformações
(eixo horizontal) traçando-se, por
esse ponto, uma reta paralela à tan-
gente à curva que passa pela ori-
gem. O ponto de intersecção des-
sa reta com a curva Tensão x De-
formação determina o ponto corres-
pondente ao limite de escoamen-
to, veja figura 2.
O limite de resistência ou resis-
tência à tração é a maior tensão
alcançada durante o ensaio, este
ponto está representado na figura
3. Alguns materiais apresentam
uma diminuição da tensão depois
de atingir o limite de resistência,
mas também é verdade que outros
materiais como os aços de alta re-
sistência e o ferro fundido sofrem
ruptura na parte ascendente do
diagrama.
É possível também determinar
a resistência a torção de um ma-
terial, aplicando-se sobre corpos
de prova cilíndricos determinadas
torções e registrar os torques apli-
cados e os ângulos de torção cor-
respondentes, em seguida obtém-
se o Diagrama Torque x Ângulo de
Figura 5 - Diagrama tensão x deformação - (a) Material frágil - (b) Matéria dútil.
Figura 4 - Diagrama torque x ângulo de
torção.
Figura 3 - Diagrama tensão x deformação -
Teste de tração de material dúctil.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/20022 8
MECÂNICA INDUSTRIAL
Torção, de acordo com a figura 4,
onde : Tp = Tensão Limite de
Proporcionalidade, Te = Tensão de
Escoamento e Tr = Tensão de Rup-
tura.
A partir destes conhecimentos
básicos é possível esclarecer os
conceitos de dureza e ductilidade.
Pode-se ter dois materiais com a
mesma resistência e dureza, no
entanto um deles devido à proprie-
dade chamada ductilidade tem me-
lhor capacidade de absorver sobre-
cargas. A figura 5 apresenta a di-
ferença entre dois materiais que
possuem aproximadamente a mes-
ma dureza e resistência. Em (a)
nota-se através do Diagrama Ten-
são x Deformação de um material
frágil, uma pequena deformação
plástica, já em (b) observa-se que
o material apresenta capacidade de
suportar uma deformação plástica
relativamente grande antes de fra-
turar-se.
A ductil idade é medida pelo
alongamento percentual que ocor-
re no material por ocasião da fratu-
ra. A l inha divisória entre
ductilidade e fragilidade é o alon-
gamento de 5%. Diz-se que um
material com menos de 5% de alon-
gamento na fratura é frágil, enquan-
to um que tenha mais de 5% é
dúcti l, mede-se normalmente o
alongamento de um material com
relação a um comprimento de 50
mm.
A característica de um material
dúctil de permitir a absorção de
grandes sobrecargas é um fator de
segurança a mais no projeto. A
ductilidade também é importante no
que diz respeito ao trabalho de con-
formação por processo de
estampagem, onde geralmente o
material é trabalhado a frio.
A dureza é normalmente impor-
tante quando precisamos de mate-
riais para resistir ao uso, à erosão
ou deformação plástica.
Os testes de dureza mais co-
nhecidos são Shore, Rockwell,
Brinell, Vickers e Knoop. A maior
parte dos sistemas de testes de
dureza, exceto o Shore, aplica uma
carga-padrão. Esta carga é aplica-
da a uma esfera ou pirâmide que é Figura 6 - Tabela de conversão de durezas.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002 2 9
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002 2 9
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
29
colocada em contato com o mate-
rial a ser testado. A dureza do ma-
terial é expressa em função do ta-
manho da massa criada pelo tes-
te. A dureza é fácil de se medir, já
que o teste pode ser aplicado dire-
tamente sobre a peça, pois o tes-
te não é destrutivo.A figura 6 apre-
senta uma correspondência entre
os diferentes sistemas de dureza,
e nos dá uma idéia de grandeza,
entretanto, estes valores são ape-
nas orientativos, pois as corres-
pondências entre os diferentes
ensaios são aproximadas.
O fator corrosão
Para quem trabalha na elabora-
ção e construção de máquinas, é
indispensável a questão da prote-
ção anticorrosiva. É preciso ter
noçõesdas reatividades entre
materiais metálicos, conhecer os
tipos de corrosão, pois pelo sim-
ples toque da mão o ferro começa
a se oxidar por causa do ácido
úrico.
A corrosão química é decorrên-
cia de reações com o oxigênio pela
simples exposição dos metais
como ar (atmosfera), água, solu-
ções aquosas, ácidos ou bases, ou
mesmo outros materiais ativos qui-
micamente. Daí teremos um pro-
cesso de oxidação, que pode ser
consideravelmente acelerado atra-
vés da temperatura, através dos
“cantos vivos” nas peças, da
rugosidade superficial e das impu-
rezas no material.
A corrosão eletroquímica é de-
corrente da formação de pares
galvânicos, ou seja, quando dois
metais com diferentes potenciais
são colocados juntos, imersos em
um líquido eletrólito, que pode até
ser água que se condensou entre
os metais, acontece a corrosão do
metal menos nobre como, por
exemplo, o Zinco(-0,76) em relação
ao Cobre(+0.34). A figura 7 apre-
senta uma tabela de potenciais
iônicos de alguns metais.
Há várias maneiras para evitar
a corrosão, desde a adição de ele-
mentos ao aço quando da sua fa-
bricação, o que requer uma maior
especialização para adquirir este
tipo de material, até um revesti-
mento por verniz, uma fosfa-
tização, galvanização ou oxidação.
Revestimentos metálicos, como
cromagem e niquelagem, são bons
para evitar corrosão, todavia, redu-
zem o limite de resistência à fadi-
ga da peça. É necessário, portan-
to, estudar os tipos de tratamento
e revestimento para uma aplicação
adequada. A seguir, abordaremos
um pouco mais sobre os revesti-
mentos e tratamentos superficiais.
O fator desgaste
O desgaste dos elementos de
máquina é inevitável, no entanto,
devemos minimizar o desgaste
podendo fazer isso através da as-
sociação adequada de materiais
por meio de uma melhor definição
do acabamento superficial e tam-
bém através de seleção correta
de lubrificantes para os elemen-
tos que funcionam em condições
de deslizamento ou rolamento. É
possíve l ap l icar
tratamento térmico
em alguns elemen-
tos ou apenas nas
superfícies de con-
tato.
Podemos tam-
bém compensar o
desgaste (e mesmo
a corrosão) apl i-
cando revestimen-
tos e tratamentos
superficiais conhe-
cidos na indústria
como serviços da
área de tecnologia
de superfícies. Den-
tro desta ciência podemos desta-
car as camadas eletrodepositadas
(através da galvanoplastia) para
proteção contra desgaste. Alguns
metais muito aplicados e bastante
conhecidos são o cromo, o níquel
e o cobre. Para se ter uma idéia, a
espessura da camada de cromo
duro normalmente aplicada está
entre 0,025 e 0,3 milímetros e con-
fere dureza superficial da ordem de
900 HV (Dureza Vickers), consulte
a tabela comparativa de durezas
para ter idéia de correspondências.
A dureza pode ser verificada atra-
vés de ensaios de microdureza
(Knnop ou Vickers); outros ensai-
os de verificação de dureza já ci-
tados aqui não devem ser aplica-
dos para verificar a dureza destas
camadas eletrodepositadas em vir-
tude das elevadas cargas envolvi-
das no ensaio.
A cobreação é empregada na in-
dústria têxtil em rolos cobreados na
parte de estamparia de tecidos, e
também na indústria gráfica nos ro-
los para rotogravura; a niquelação
Figura 7 - Potenciais iônicos dos metais.
Figura 8 - Revestimento em carcaça de bomba.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/20023 0
MECÂNICA INDUSTRIAL
eletrolítica tem aplicação nas in-
dústrias químicas e alimentícias,
graças ao seu alto nível de resis-
tência a vários meios agressivos.
Outra técnica muito empregada
é a metalização por aspersão tér-
mica. É um processo que permite
aplicar camadas de metais e ma-
teriais cerâmicos sobre superfíci-
es preparadas previamente. Os pro-
cessos para metalização por as-
persão térmica podem ser por cha-
ma, arco elétrico ou plasma.
Dentre os vários tipos de revesti-
mentos possíveis contra abrasão e
corrosão, vale a pena citar os reves-
timentos denominados revestimen-
tos orgânicos. São basicamente de-
pósitos constituídos por compostos
o r g â n i c o s , t i n t a s , b o r r a c h a s ,
polímeros e massas plásticas. A fi-
gura 8 mostra o revestimento em
Carcaça de Bomba, que é um exem-
plo de revestimento contra a abrasão.
O fator ruído
A redução de ruído nos novos pro-
jetos tem sido uma exigência cada
vez mais acentuada, tanto por parte
das empresas e áreas de segurança
do trabalho como por parte do con-
sumidor final. Às vezes, o ruído é
baixo, mas por ser constante traz um
desgaste e aumenta o cansaço ao
usuário ou operador do equipamen-
to. Assim, por exemplo, no caso de
transmissões por meio de
engrenamentos deve-se preferir co-
roa-parafuso-sem-fim e engre-
namentos cônicos descentrados a
engrenamentos cilíndricos. As en-
grenagens de dentes retos geram
muito mais ruído do que as engre-
nagens helicoidais (Vide figura 9).
Na caixa de câmbio dos automó-
veis, por exemplo, é comum engre-
nagens de dentes inclinados nas
marchas normais (aquelas que se
usa mais freqüentemente), mas na
marcha ré aplica-se engrenagens
de dentes retos, por isso o uso da
marcha a ré apresenta aquele ruí-
do característico, já pensou se to-
das as engrenagens fossem de
dentes retos? Hoje já temos car-
ros com engrenagens helicoidais
também para a marcha a ré.
A redução de ruído também
pode ser obtida através da seleção
de materiais que absorvem ou
amortecem os ruídos, tais como a
borracha e o ferro fundido, se com-
parado com o aço.
O fator vibração
Assim como o ruído, a vibração
tem sido cada vez mais indesejada,
pelo fato de trazer conseqüências
danosas ao equipamento. É lógico
que aqui se exclui os equipamen-
tos onde a vibração é um fator cal-
culado e, sem ele, o equipamento
não cumpriria sua função como, por
exemplo, num alimentador de pe-
ças (onde através da vibração), um
conjunto de peças é encaminhado
para um canal ou funil, e por meio
de um sistema, a peça é alimenta-
da num dispositivo de montagem,
o mesmo ocorrendo em peneiras
vibratórias, compactadores, mis-
turadores de concreto e descar-
regadores de silos.
A vibração a que nos referi-
mos é aquela não calculada, não
desejada, é aquela oriunda de
t ransmissões que u t i l i zamos
com bastante normalidade e que,
de repente, está lá causando fol-
gas nos sistemas de fixação, des-
gaste prematuro de elementos de
máquina, fadiga das estruturas,
perdas de energia, gastos com
manutenção e, conseqüentemen-
te, aumento nos custos da pro-
dução, isso sem falar no ambiente
de trabalho, que se torna inadequa-
do. O que fazer diante de um fator
extremamente importante no mo-
mento do projeto, modernização ou
atualização de uma máquina?
Na verdade, tudo vibra com uma
certa freqüência e intensidade, o
que precisamos é ter atenção aos
níveis de vibração e saber quais
são as principais fontes de vibra-
ção. Dentre as diversas causas, po-
demos citar o desequilíbrio de mas-
sas girantes (mais conhecido como
desbalanceamento),desal inha-
mento de eixos, correias, estrutu-
ras soltas ou sem elementos, amor-
tecedores, folgas acima do reco-
mendado, mancais com problema
ou sem lubrificação, campo mag-
nético desequilibrado, algo que
ocorre em motores elétricos, sis-
temas de transporte e sistemas de
bombeamento ou escoamento de
fluido entre outros.
Existem maneiras de reduzir ou
mesmo controlar os níveis de vi-
bração, tanto na concepção do pro-
jeto, quanto na instalação adequa-
da das peças durante a montagem.
Podemos citar três maneiras prin-
cipais de controlar este fenômeno,
são elas:
1) Eliminação das fontes de
vibração, ou seja, é preciso reali-
zar um perfeito balanceamento de
conjuntos girantes, alinhamento
adequado entre eixos, eliminação
de apoios “mancos”, aperto ade-
quado de parafusos, e até a insta-
lação de amortecedores de cho-
ques ou vibração, muito utilizados
em máquinas operatrizes.
2)Isolamento das partes:
aqui significa prever no projeto a
colocação de um acoplamento ou
sistema de transmissão elástico
ou amortecedor de maneira a re-
duzir a transmissão da vibração
entre as partes. A figura 10 ilus-
tra como podemos realizar um
bom isolamento de vibração en-
t re as par tes, po is ent re os
acoplamentos temos um materi-
Figura 9 - Engrenagens, A - Dentes retos,
 B - Helicoidal.
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 3 - ABRIL/2002 3 1
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002 3 1
MECÂNICA INDUSTRIAL
MECATRÔNICA ATUAL Nº 4 - JUNHO/2002
MECÂNICA INDUSTRIAL
31
Já que citamos freqüência na-
tural, torna-se necessário tecer
algum comentário sobre resso-
nância.
Todos os elementos
têm sua própr ia
f reqüência de
v ibração, à
qual denomi-
namos de fre-
qüência natu-
ral. Temos res-
sonância quan-
do, de alguma for-
ma, emitimos uma
vibração que tenha a
mesma freqüência
que a freqüência na-
tural de algum ele-
mento. As duas se
encontram e o ele-
mento não supor ta
a amplitude da nova
vibração, oriunda das
duas anteriores; vide
ilustração ao lado. Evi-
tar o encontro das fre-
qüências naturais de dife-
rentes equipamentos ou es-
truturas significa evitar a res-
sonância.
Com certeza, há outros fato-
res importantes para a elaboração
de um bom projeto além dos
parâmetros básicos e dos fatores
já destacados anteriormente, tais
como, por exemplo, acabamento
superficial (não como tratamen-
to anticorrosivo), mas como ino-
vação tecno-
lógica ou atrativo
de venda, r igi-
dez do conjunto
ou de algum
item em particu-
lar, flexibil ida-
de, tamanho,
forma, design,
anatomia, pe-
so, caracte-
rísticas térmi-
cas, precisão,
con f iab i l i -
dade, se-
gurança,
etc.
Ao proje-
tar é importan-
te ter a mente aberta para todos
esses fatores, pois fazendo assim,
com certeza o produto final será
um sucesso, podendo até ser uma
grande invenção! Se for o caso, não
se esqueça de fazer o registro da
patente ou invenção.
CONCLUSÃO
Não é difícil perceber que a ati-
vidade de projetos de máquinas en-
volve vários conceitos, desde con-
ceitos básicos até conceitos espe-
cíficos relativos à área de atuação
do projetista, contudo, atualmente
as áreas de projeto se sobrepõem,
o que faz com que haja com-
partilhamento de conhecimentos ao
mesmo tempo que exige do pro-
fissional atual um espírito pesqui-
sador .
Aqui abordamos parâmetros bá-
sicos, mas muito necessários na
atividade de elaboração de máqui-
nas, citamos a relação função
versus economia tão discutida na
indústria, abordamos fatores espe-
cíficos de projeto, chegando até a
conceitos da área de tecnologia
mecânica, que foram os ensaios
mecânicos.
Com certeza, alguns fatores de
projeto aqui discutidos merecem
um artigo só para eles, como é o
caso da vibração.
Esperamos ter contribuído de al-
guma forma, para que o seu futuro
projeto seja bem elaborado. ??
Figura 10 - Acoplamento
que absorve desalinhamento
 entre motor elétrico e bomba.
al de borracha, que absorve vi-
bração e desalinhamento.
3) Atenuação da resposta ,
amenizando a emissão
das freqüências através
da instalação de refor-
ços, adicionando mas-
sas e alterando a fre-
qüência natural.

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