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Caldeiraria VALER - EDUCAÇÃO VALE Trilha técnica: Pelotização | Manutenção | Mecânica - Execução Fonte: Banco de imagens Vale COLABORADORES VALER - EDUCAÇÃO VALE Caldeiraria Trilha técnica: Pelotização | Manutenção | Mecânica - Execução Gabriela Vidal Heberson Bello Jackson Oliveira M en sagem V aler Caro colaborador, Você está participando da ação de desenvolvimento de sua Trilha Técnica denominada: “Caldeiraria”. A Valer Educação construiu esta Trilha em conjunto com profissionais técnicos da sua área com o objetivo de desenvolver as competências essenciais para o melhor desempenho de sua função e o aperfeiçoamento da condução de suas atividades diárias. Todos os treinamentos contidos na Trilha Técnica contribuem para o seu desenvolvimento profissional e reforçam os valores saúde e segurança, que são indispensáveis para sua atuação em conformidade com os padrões de excelência exigidos pela Vale. Agora é com você. Siga o seu caminho e cresça com a Vale. Vamos Trilhar! Su m ário Introdução 6 1. Ferramentas de caldeiraria 8 1.1 Espina 9 1.2 Talhadeira 9 1.3 Compassos 9 1.4 Régua 10 1.5 Esquadro 10 1.6 Goniômetro (transferidor) 10 1.7 Nível 11 1.8 Martelo 11 1.9 Punção 11 1.10 Lima 12 1.11 Esmerilhadeira 12 1.12 Furadeira manual 13 1.13 Riscador 13 1.14 Paquímetro 13 1.15 Cintel 14 2. Equipamentos de caldeiraria 16 2.1 Máquina de corte de chapas CNC 17 2.2 Guilhotinas 18 2.3 Calandras 18 2.4 Dobradeiras 19 2.5 Prensas e cilindros hidráulicos 19 2.6 Serra 20 3. Leitura e interpretação de desenhos 22 3.1 Definição e pré-requisitos 23 3.2 Cortes 24 4. Simbologia e convenções 29 4.1 Símbolos 30 Su m ário 5. Rugosidade 34 5.1 Definição de rugosidade 35 5.2 Conceitos básicos de superfícies 35 5.3 Composição da superfície 36 5.4 Parâmetros de rugosidade 37 6. Simbologia de soldagem 43 6.1 Os símbolos 44 7. Dobramento e curvamento 55 7.1 Dobramento 56 7.2 Curvamento 59 8. Desempenamento 63 8.1 Desempenar 64 8.2 Tipos de desempenamento 64 9. Descobrindo medidas desconhecidas 67 9.1 Conceitos do teorema de pitágoras e da trigonometria 68 10. Segurança em Caldeiraria 79 10.1 EPI's 80 10.2 Medidas de segurança 80 In trodu ção Em conjunto com a Valer Educação esta Trilha foi construída com o objetivo de desenvolver as competências essenciais para o melhor desempenho da função e o aperfeiçoamento da condução das atividades diárias de cada colaborador. É imprescindível que cada profissional esteja corretamente capacitado para realização de atividades com a precisão requerida. Nesse material veremos sobre caldeiraria que é a área de competência mecânica responsável pela fabricação ou recuperação de peças e equipamentos em geral, partindo da conformação de chapas metálicas planas. Diferentes ferramentas são utilizadas para as atividades de caldeiraria. As principais ferramentas e suas funções serão apresentados no decorrer desse material. No primeiro capítulo veremos as ferramentas de caldeiraria mais utilizadas e qual o seu uso. Já no segundo capítulo apresentaremos os equipamentos de caldeiraria como as máquinas de cortes, a guilhotina, calandras, entre outras. No terceiro capítulo abordaremos a leitura e interpretação de desenhos técnicos enfatizando os tipos de cortes. Em seguida no capítulo quatro veremos a simbologia utilizada nos desenhos conforme orientação da Associação Brasileira de Normas Técnicas. O processo de fabricação ou recuperação de peças pode envolver preparação de soldas em materiais metálicos ou cortes de chapas e possíveis reparos que o objeto soldado venha a exigir. In trodu ção Já no capítulo cinco abordaremos a rugosidade e os conceitos básicos de superfícies. No capítulo seis o assunto é a simbologia utilizada na soldagem e no capítulo sete abordaremos o dobramento e o curvamento tanto o manual como o à máquina. No capítulo oito falaremos dos tipos de desempenamento. No penúltimo capítulo mostraremos alguns conceitos de trigonometria que ajudam a descobrir medidas desconhecidas. E, por fim, no último capítulo abordaremos as medidas de segurança. Ferram en tas de caldeiraria 1 Neste capítulo veremos as principais ferramentas utilizadas na caldeiraria. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Conhecer os tipos de ferramentas mais utilizados; •• Saber qual a utilização de cada uma dessas ferramentas. 9 1.1 Espina 1.2 Talhadeira 1.3 Compassos A espina é a ferramenta utilizada para auxiliar a centralização e travamento de furos em conjuntos mecânicos durante o processo de montagem. Talhadeira é a ferramenta de corte feita de um corpo de aço, que pode ser de secção circular, retangular, hexagonal ou octogonal, com um extremo forjado, provido de cunha, temperada e afiada, e o outro chanfrado denominado cabeça. Para se obter bons resultados na utilização dos compassos, alguns cuidados devem ser observados: 1. As articulação devem ser bem ajustadas; 2. As pontas devem estar bem aguçadas; 3. Devem ser protegidos contra golpes e quedas; 4. Devem estar limpos e lubrificados; 5. As pontas devem ser protegidas com madeira ou cortiça. Os compassos podem ser de dois tipos: de traçar e de verificação. Figura 1.1 – Espina. Figura 1.2 – Talhadeira. Figura 1.3 – Tipos de compassos. O compasso de traçar, ou de pontas, é usado para transferir uma medida, traçar arcos ou circunferências. Já o compasso de verificação ou de centro é usado para medidas internas, externas ou de espessuras. Caldeiraria 10 1.4 Régua 1.5 Esquadro 1.6 Goniômetro (transferidor) As escalas ou réguas graduadas são instrumentos normalmente construídos de aço e graduados em milímetro e polegada. São muito utilizados na conferência e traçagem de peças. Podem ser fabricados em diversos comprimentos. Os esquadros são instrumentos usados para colocar faces e superfícies de peças mecânicas ou em outras áreas, formando ângulos de 90º ou 45º entre si, durante as etapas de traçagem e montagem. O goniômetro é um instrumento que serve para medir ou construir ângulos. Na figura 1.6, temos um goniômetro de precisão. O disco graduado e o esquadro formam uma só peça, apresentando quatro graduações de 0º a 90º. O articulador gira com o disco do vernier, e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua. Figura 1.4 – Régua graduada. Figura 1.5 – Esquadro. 1 2 3 4 5 6 7 Figura 1.6 – Goniômetro de precisão. 1. Disco graduado; 2. Disco de Vernier; 3. Fixador do articulador; 4. Régua; 5. Articulador; 6. Fixador da régua; 7. Esquadro. Caldeiraria 11 1.7 Nível 1.9 Punção 1.8 Martelo O nível é um instrumento usado para nivelamento de peças e sua função é indicar a inclinação de um plano. Pode indicar a inclinação em graus ou apenas se está ou não inclinado. Os que indicam os graus de inclinação podem ser analógicos ou digitais. Um punção é um bastão de metal com uma ponta moldada, geralmente cônica em uma de suas extremidades, e uma superfície plana, na outra, geralmente golpeada por um martelo. Punções são usados para perfurar ou fazer uma impressão com um ponto em uma peça em que se deseja perfurar demarcar uma traçagem. O martelo é uma ferramenta de impacto usada para golpear objetos. De acordo com o uso ao qual se destina, possui inúmeros tamanhos, formatos e materiais de composição, tendo a característica comum do formato, que consiste de um bloco metálico (geralmente aço carbono) chamado de cabeça, preso a um cabo de madeira através do alvado ou olho. É utilizado na maioria das atividades industriais, tais como: amecânica geral e construção civil, em trabalhos com chapas finas de metal, fixação de pregos, grampos entre outros. Destina-se a serviços gerais, como por exemplo: rebitar, extrair pinos, etc. Sua estrutura permite a realização de trabalhos em chapas de metal sem danificar ou marcar o material trabalhado. Figura 1.7 – Nível. Figura 1.9 – Punção. Figura 1.8 – Martelo. Caldeiraria 12 1.10 Lima 1.11 Esmerilhadeira A lima é uma ferramenta manual ou mecânica formada por uma haste dura de aço com ranhuras, usada para desbastar outras peças, sejam elas de aço mais macios, metais como o alumínio ou o latão, ou de outros materiais como a madeira e polietileno. Existem vários tipos de limas, nomeadas quanto à sua forma ou quanto ao fim a que se destinam. A esmerilhadeira é uma ferramenta portátil utilizada para trabalhos onde é necessário esmerilhar, aparar rebarbas e cortar metais (chapa metálica, perfis de alumínio, chapas em ferro fundido) e outros materiais. É composta de um pequeno motor elétrico ou pneumático que aciona um disco ou esmeril que desbasta ou corta o objeto em trabalho por abrasão. Quanto à forma As limas podem ser chatas, facas, de meia-cana, redondas, quadradas ou triangulares, de forma a ajustarem-se à superfície sobre a qual vão trabalhar. Quanto ao fim a Que se destinam As limas podem dividir-se em: bastardas, bastardinhas e murças. As limas bastardas destinam-se a cortar uma grande quantidade de material excedente. As limas de bastardinhas destinam-se a fazer a aproximação à forma desejada. As murças destinam- se ao acabamento perfeito da peça trabalhada. Figura 1.10 – Limas: murça, bastardinhas e bastarda. Figura 1.11 – Esmerilhadeira. Caldeiraria 13 1.12 Furadeira manual 1.13 Riscador 1.14 Paquímetro A furadeira manual é uma máquina portátil que tem como função principal a execução de furos. Outras operações, tais como alargamento e rebaixamento, também podem ser realizadas. As furadeiras possuem um sistema de alavanca ou um motor que aplica uma rotação a uma ou mais brocas que são responsáveis pela remoção do material. O riscador é uma ferramenta utilizada para traçagem de peças. Tem o formato parecido com uma caneta e possui na ponta um material de alta dureza capaz de riscar até mesmo aços tratados. O paquímetro é um instrumento utilizado para medir a distância entre dois lados simetricamente opostos em um objeto. Um paquímetro pode ser tão simples como um compasso. Sua medição é retirada com o ajuste entre dois pontos no local da medição e a leitura da medida feita em sua régua. O nônio, ou escala de Vernier, é a escala de medição contida no cursor móvel do paquímetro, que permite uma precisão decimal de leitura através do alinhamento desta escala com uma medida da régua. Os paquímetros são feitos inteiramente de aço inoxidável ou plástico, com haste metálica. As suas graduações são calibradas a 20 °C. Figura 1.12 – Furadeira manual. Figura 1.13 – Riscador. 0 in mm 0 4 8 116 Menor divisão da escala �xaNúmero de divisões nônio = 8 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1/50mm 20 30 40 50 21 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 8543 1 128 Figura 1.14 – Paquímetro. Saiba mais A escala chamada de nônio ou vernier, inventada pelo matemático francês Pierre Vernier (1580 – 1637), é um dispositivo que aumenta a sensibilidade de uma escala ao subdividir sua menor divisão. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Caldeiraria 14 1.15 Cintel O cintel é um instrumento desenvolvido para facilitar as operações de traçagem, conferência de peças com grandes dimensões, corte circular com uso de maçarico nos processos de oxicorte manuais, e corte circular com uso do plasma manual. Sua aplicação traz maior comodidade, segurança e eficiência nas operações em serviço circular executados manualmente. Figura 1.15 – Cintel. Caldeiraria 15 Relembrando Neste capítulo foi apresentado as ferramentas de caldeiraria como espina, talhadeira, compassos, réguas, esquadros, entre outros. Abordamos a função de cada uma assim como sua utilização e os tipos existentes. Pergunta Rápida 1. Na caldeiraria diversas ferramentas são utilizadas, entre elas a talhadeira, o esquadro e o martelo. Qual das ferramentas de caldeiraria tem como função aparar rebarbas e cortar metais (chapa metálica, perfis de alumínio, chapas em ferro fundido)? a) Lima. b) Punção. c) Talhadeira. d) Esmerilhadeira. e) Cintel. 2. O parquímetro é feito de aço inoxidável ou plástico. As graduações são calibradas a 20ºC. Assinale a alternativa que apresenta as palavras na sequência correta para completar a frase sobre o parquímetro A medição do parquímetro é retirada com o ajuste entre dois pontos no local da medição e a leitura da medida feita em sua_____. A escala de ________ é a escala de medição contida no cursor móvel do paquímetro, que permite uma precisão ______ de leitura através do alinhamento desta escala com uma medida da régua a) caneta; Richer; correta. b) régua; Vernier; decimal. c) escala; Vernier; bidimensional. d) régua; Richer; decimal. e) caneta; Vernier; decimal. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria Equ ipam en tos de caldeiraria 2 Neste capítulo serão apresentados os equipamentos que são utilizados na caldeiraria. Espera que ao final do capitulo seja possível: •• Conhecer os principais equipamentos utilizados; •• Entender o funcionamento desses equipamentos. 17 2.1 Máquina de corte de chapas CNC As máquinas de corte de chapas CNC (controle numérico computadorizado) são destinadas para corte de chapas, principalmente aço carbono e aço inoxidável. As máquinas podem usar dois métodos de corte: A sua construção é em forma de pórtico estrutural rígido, que movimenta sobre trilhos através de servo-motores que garantem uma boa precisão na geometria dos cortes. A capacidade de corte com o Plasma é normalmente regulada através dos consumíveis utilizados e a potência do equipamento. Já a capacidade de corte no Oxicorte é normalmente regulada através dos bicos utilizados no maçarico. A sua operação deverá ser feita por uma pessoa treinada capacitada e habilitada, por ser um pouco complexa devido à programação CNC e algumas operações dependerão da criatividade do operador e programador. Plasma Utilizando o plasma, pode cortar chapas de aço carbono mais finas e qualquer metal que conduza energia elétrica. oxicorte Com o oxicorte, corta-se apenas chapas de aço carbono podendo chegar a grandes espessuras. Figura 2.1 – Maquina de corte. Caldeiraria 18 As guilhotinas são máquinas adequadas para o corte de chapas em aço 1020/1030 ou outros materiais. Suas facas são construídas na maioria das vezes em aço VC-31 (AISI-D6), ideais para o corte em chapas comuns, chapas siliciosas e aços inoxidáveis por sua grande tenacidade e dureza, apresentando vida útil bastante prolongada. A sua capacidade de corte é normalmente regulada através de um limitador de corte graduado em milímetros para maior eficiência e precisão nos cortes executados. É uma maquina de operação muito simples, porem com um alto risco. Hoje são fabricadas máquinas com vários sensores de proteção buscando evitar os acidentes com as guilhotinas. Sempre que for operar a máquina com uma peça de médio para grande porte é importante ter alguém para auxiliar na operação. 2.2 Guilhotinas 2.3 Calandras As calandras são máquinas destinadas a curvar chapas de aço ou outros materiais similares, destinadas à fabricação de tubos, cones, chapas raiadas entre outros, sem limites para o diâmetro máximo.O diâmetro da peça a calandrar depende da capacidade das máquinas e estas são dimensionadas a trabalhar em função das espessuras, das larguras e dos materiais das chapas. Existem também calandras com a finalidade de conformar perfis, cantoneiras e tubos, usados na fabricação de corrimãos, rodapés entre outros. Em sua operação, o operador coloca o material a ser calandrado entre os rolos e vai apertando o rolo superior em cada manobra de ida e volta da peça, até obter o diâmetro desejado. Esta verificação é feita através de um gabarito geralmente preparado pelo próprio operador ou instrumentos. Figura 2.2 – Guilhotina. Figura 2.3 – Calandra. Importante Sempre que for calandrar uma peça de médio para grande porte é importante ter alguém para auxiliar na operação. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Atenção Apesar de ser uma máquina de fácil operação, somente pessoas devidamente habilitadas, capacitadas e autorizadas podem operá-la. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Caldeiraria 19 2.4 Dobradeiras 2.5 Prensas e cilindros hidráulicos As dobradeiras são máquinas destinadas a virar, em ângulos determinados pelos projetos das peças. As dobradeiras usadas em caldeiraria são hidráulicas ou de impulso mecânico. A sua função consiste em dobrar as chapas no local previamente determinado pelo projeto e com diversos tipos de ângulos. As dobradeiras são especificadas em função da espessura e comprimento da chapa a dobrar. Possuem acessórios (matrizes) projetados conforme a espessura, ângulo a dobrar. A folga entre o cutelo e a base é determinada por uma tabela afixada na própria máquina. Na caldeiraria as prensas hidráulicas e os cilindros hidráulicos são geralmente utilizados na montagem e desempeno de peças. As prensas hidráulicas modernas são capazes de pressões superiores a 2000 toneladas, e conseguem dar forma em frio aos metais. Quando usados corretamente, as prensas e os macacos hidráulicos são os métodos mais seguros para aplicação de força nas tarefas de desempeno na caldeiraria. O uso correto, não somente evita riscos desnecessários, mas também aumenta o rendimento da produção e a vida útil dos equipamentos hidráulicos. Atenção Essas máquinas só podem ser operadas por pessoas capacitadas e habilitadas, pois as operações necessitam de muita cautela e preparação do operador. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 Figura 2.4 – Dobradeira. Figura 2.5 – Prensa e cilindros. Caldeiraria 20 2.6 Serra A serra e uma máquina-ferramenta, destinada para o corte de materiais na preparação de usinagem e caldeiraria. Existem três tipos de serras mais conhecidas: serra alternativa, serra de fita vertical e serra de fita horizontal. •• Serra alternativa - máquina-ferramenta que utiliza uma lâmina de serra com movimento alternativo para seccionar materiais metálicos. O uso destas máquinas se restringe à preparação de materiais que se destinam a trabalhos posteriores. •• Serra fita vertical - máquina-ferramenta, cuja fita de serra movimenta-se continuamente na posição vertical através da rotação de volantes e polias acionadas por um motor elétrico. Este tipo de máquina é mais apropriada para cortes de contornos externos e internos de peças feitas em chapas e barras. •• Serra fita horizontal - máquina-ferramenta, cuja fita de serra movimenta-se continuamente na posição horizontal através da rotação de volantes e polias acionadas por um motor elétrico. Tem a mesma finalidade da serra alternativa, porém com um rendimento maior devido ao movimento contínuo da fita de serra. A capacidade de corte das serras é limitada pela altura do arco. O avanço é realizado através do próprio peso do arco e regulado por meio da válvula de óleo juntamente com o contrapeso móvel. A serra é uma máquina de operação muito simples, porém são necessários alguns cuidados durante o uso, como: lubrificar a máquina periodicamente, regular a tensão da fita de modo que esta não deslize na superfície de contato do volante, usar os epis necessários para a operação, e usar a serra correta de acordo com o material/espessura. Figura 2.6 – Serra fita horizontal. Figura 2.7 – Serra alternativa. Figura 2.8 – Serra fita vertical. Caldeiraria 21 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os equipamentos de caldeiraria. Vimos as funções e formas de utilização das máquinas de corte de chapas, guilhotinas, calandras, dobradeiras, prensas e cilindros hidráulicos e a serra. Pergunta Rápida 1. As calandras são máquinas destinadas a curvar chapas de aço ou outros materiais similares. Apesar de ser uma máquina de fácil operação, somente pessoas devidamente habilitadas devem operá-la. Assinale a alternativa que apresenta as palavras na sequência correta para completar a frase sobre as calandras. Em sua operação, o _____ coloca o material a ser calandrado entre os rolos e vai apertando o rolo _____ em cada manobra de ida e volta da peça, até obter o _____ desejado. a) instrumento; inferior; diâmetro. b) operador; inferior; formato. c) computador; superior; formato. d) operador; superior; material. e) operador; superior; diâmetro. 2. Várias máquinas são utilizadas na caldeiraria. A serra é uma delas e destina-se ao corte de materiais na preparação de usinagem e caldeiraria. As máquinas destinadas a virar, em ângulos determinados pelos projetos das peças são chamadas de: a) maquinas de corte; b) prensas; c) dobradeiras; d) guilhotinas; e) calandras. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria Leitu ra e in terpretação de desen h os 3 Neste capítulo veremos a leitura e interpretação de desenhos técnicos. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Entender como fazer a leitura de desenhos técnicos; •• Conhecer os tipos de cortes. 23 3.1 Definição e pré-requisitos A representação de objetos tridimensionais em superfícies bidimensionais por meio de desenhos geométricos sofreu mudança gradual através dos séculos. Os desenhistas aperfeiçoaram suas técnicas, desde as perspectivas imperfeitas do homem pré-histórico, atravessando um período de desenhos altamente artísticos, até alcançarem os bem elaborados desenhos industriais. Com a chegada da tecnologia, foram aparecendo ferramentas cada vez mais eficientes para execução dos desenhos. Surgiu o CAD (Computer Aided Draft and Design), além dos sistemas integrados à manufatura CAM (Computer Aided Manufacturing) e à engenharia CAE (Computer Aided Engineering) entre outros. Ler e interpretar um desenho significa entender a forma espacial do objeto representado no desenho bidimensional resultante das projeções ortogonais. O principal pré-requisito para fazer a leitura de desenhos técnicos é estar familiarizado com a disposição das vistas resultantes das projeções ortogonais associadas aos rebatimentos dados na peça desenhada. Para fazer a interpretação do desenho e entender a forma espacial representada, o primeiro passo é identificar qual foi o diedro utilizado na sua elaboração. É muito importante que, ao olhar para qualquer vista, se tenha em mente que estamos vendo a representação de um sólido, visto ortogonalmente de uma determinada posição, onde cada linha representa uma intersecção de superfícies, cada linha representa um canto da peça, e que existe uma terceira dimensão escondida pela projeção ortogonal. Na Figura 3.1 podemos observar que na primeira vista conseguimos identificar duas superfícies distintas. Porém há necessidade de outras vistas para uma definição da forma real do objeto. Considerando a primeira figura não é possívelvisualizar a forma espacial do objeto a partir de uma única vista, pode-se concluir que à necessidade de mais detalhes para interpretação do desenho. A primeira figura sem mais detalhes pode representar qualquer uma dos objetos que estão abaixo dela. É importante olhar para cada vista sabendo que a mesma corresponde à representação do objeto em uma determinada posição, mas em alguns casos o entendimento da forma espacial só será possível através da associação de duas ou mais vistas ou cortes. Saiba mais Em português CAD - desenho e projeto assistido por computador CAM - fabricação assistida por computador CAE - engenharia assistida por computador Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 VISTA 1 PERSPECTIVA 1 2 Figura 3.1 – Vista igual para variados objetos. Caldeiraria 24 3.2 Cortes 3.2.1 Corte total Quando um sólido possui detalhes internos que ficam invisíveis nas projeções ortogonais (vistas), dificultando a interpretação do desenho, são realizados os cortes. Estes são representações em projeção, semelhantes às vistas, feita a partir de um determinado ponto da própria peça. O plano de corte divide o sólido em duas partes e é posicionado de forma a apresentar os detalhes internos mais importantes, pode ser ainda horizontal ou vertical. Com a necessidade de cortar uma peça para exibição dos detalhes, foram criados vários tipos de cortes. É o corte executado em todo o plano da peça seja transversal ou longitudinal. •• No corte aparecem alguma informações e simbologias que são: •• Hachura, indicando a área que foi cortado a peça; •• O nome do corte; •• Posição do plano de corte; •• Direção da visualização do corte; •• Linha de corte indicando o local onde foi cortada a peça. VF CORTE AA A A Figura 3.2 – Corte total. Caldeiraria 25 3.2.2 Corte em desvio 3.2.3 Meio corte Os cortes em desvio são realizados quando é necessário representar mais de um plano de corte. A linha de corte indica no desenho o traçado onde o corte será realizado na peça. O meio-corte é utilizado em peças simétricas, de modo a simplificar sua representação e, ainda, permitir mostrar detalhes internos e externos do sólido em um único desenho. É semelhante ao corte total, mas só corta uma parte do sólido, a outra parte é representada em vista, com omissão dos detalhes internos não visíveis. A - A A A desvio do plano de corte sólido cortado operação de corte desvio do plano de corte Figura 3.3 – Corte em desvio. P1 P2 Figura 3.4 – Meio corte. Caldeiraria 26 3.2.4 Secção 3.2.5 Corte parcial A secção é realizada através de um corte em qualquer posição do sólido, e corresponde à retirada de uma "fatia" que representa seu perfil transversal. Pode-se realizar quantas secções forem necessárias à perfeita compreensão do sólido. Na secção representa-se apenas a parte do sólido que é interceptada pelo plano de corte, omitindo-se os detalhes além do plano de corte, sejam visíveis ou não. O corte parcial é realizado em apenas uma pequena extensão do objeto, como uma "mordida" dada no sólido, para mostrar um detalhe pequeno que não justificaria a escolha de outro tipo de corte. A A B B - B B A - A OPERAÇÃO DE CORTE RETIRADA DAS FATIAS REPRESENTAÇÃO EM VISTA ÚNICA E DUAS SECÇÕES Figura 3.5 – Secção. OPERAÇÃO DE CORTE REPRESENTAÇÃO EM VISTA ÚNICA COM CORTE PARCIAL Figura 3.6 – Corte parcial. Caldeiraria 27 3.2.6 Hachuras As hachuras são representações convencionais que indicam a área onde foi executado o corte. Também podem indicar os materiais usados fabricação de objetos. As hachuras em uma peça devem ser apresentadas sempre em uma mesma direção. Se tiver um conjunto de peças elas devem ser apresentadas em direções opostas ou espaçamentos diferentes. Chavetas, pinos, parafusos, rebites não devem ser apresentados com hachuras. ferro fundido e maleável - uso geral borracha, plástico e isolamento elátrico tijolo, alvenaria de pedra água / �uidos tijolo (vista externa) aço rolha, isolamento, couro mármore, louça e vidro madeira pedra bruta bronze, latão e cobre tijolo e refratários terra isolamento sonoro metal, zinco e chumbo magnésio e alumínio concreto areia tela mármore enrolamento elétrico rocha isolamento térmico materiais transparentes Figura 3.7 – Representação gráfica dos materiais usados. Caldeiraria 28 Relembrando Neste capítulo aprendemos como ler e interpretar os desenhos e conhecemos o que é corte e quais os seus tipos, como: corte total, em desvio, meio corte, entre outros. Além disso, vimos o que são as hachuras. Pergunta Rápida 1. Quando um sólido possui detalhes internos que ficam invisíveis nas projeções ortogonais (vistas), dificultando a interpretação do desenho, são realizados os cortes. Sobre os cortes assine a(s) alternativa(s) correta(s): 1 ( ) Na secção é apenas representado a parte do sólido que é interceptada pelo plano de corte. 2 ( ) Rebites não devem ser apresentados com hachuras. 3 ( ) O corte parcial é feito para mostrar um detalhe pequeno. 4 ( ) O corte total é o corte executado ao meio da peça. Está(ão) correta(s) a(s) alternativa(s): a) 1, 2, 3, 4. b) 1, 4. c) 2, 3. d) 1, 2. e) 1, 2, 3. 2. Na leitura e interpretação de desenho é importantes conhecer os tipos de cortes e como eles são representados graficamente. É importante também saber como é a representação gráfica de cada tipo de hachura. A imagem a seguir representa que material foi usado na fabricação do objeto? a) Concreto. b) Enrolamento elétrico. c) Terra. d) Magnésio. e) Aço. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria Sim bologia e con ven ções 4 Neste capítulo veremos as simbologias utilizadas nos desenhos. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Conhecer a simbologia e qual o significado de cada símbolo. 30 4.1 Símbolos 4.1.1 Símbolos de materiais perfilados A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), em suas Normas, recomenda a utilização de vários símbolos indicativos de formas, que devem ser colocados sempre antes dos valores numéricos das cotas. Por exemplo, símbolos indicando diâmetro, raio ou quadrado, seguem o mesmo padrão da Figura 4.1. Os símbolos a seguir são utilizados em vários desenhos representativos de materiais perfilados e devem ser colocados sempre antes da designação da bitola do material. Símbolos Indicativo de Exemplo de leitura Redondo 1/4" x 1" x 85" Barra chata de 1/4" de espessura por 1" de largura e 85 mm de comprimento. Quadrado Chato Cantoneira "Te" Duplo "T" "U" # Números de Bitolas em Chagas, Fios, etc. Tabela 4.1 – Símbolos de materiais perfilados. R2 15 1 5 1 22 5 30 62 102 ∅ ∅ Figura 4.1 – Exemplo de indicação de diâmetro, quadrado e raio. Caldeiraria 31 4.1.2 Símbolos de tolerâncias geométricas Cada tipo de tolerância geométrica é identificado por um símbolo apropriado e são usados nos desenhos técnicos para indicar as tolerâncias especificadas. A tabela a seguir apresenta uma visão do conjunto das tolerâncias geométricas e seus respectivos símbolos. Característica tolerada Símbolo Item Para elementos isolados Forma Retitude 5.9.1 Planeza 5.9.2 Circularidade 5.9.3 Cilindricidade 5.9.4 Para elementos isolados ou associados Perfil de linha qualquer 5.9.5 Perfil de superfície qualquer 5.9.6 Para elementos associados Orientação Paralelismo 5.9.7 Perpendicularidade 5.9.8 Inclinação 5.9.9 Posição Posição 5.9.10 Concentricidade 5.9.11 Coaxilidade 5.9.12 Simetria 5.9.13 Batimento Circular 5.9.14.1 Total 5.9.14.2Tabela 4.2 – Símbolos para característica tolerada (ABNT – NBR6409). Caldeiraria 32 A seguir vemos alguns exemplos e significados de cada simbologia. 0,2 O símbolo indica que se trata de tolerância de circularidade. O valor 0,2 indica que a tolerância é de no máximo 0,2 milímetros. 0,15 O valor da tolerância é de 0,15mm, mas o símbolo indica que se trata de tolerância de retitude. 0,2 A O símbolo mostra que está sendo indicada uma tolerância de paralelismo. Este tipo de tolerância só se aplica a elementos associados neste caso indicado pela letra A. 0,2 A D C Na simbologia de localização de linhas , eixos ou superfícies entre si ou em relação a um ou mais elementos de referência mostrada acima, as letras A, D e C servem para indicar quantos e quais são os elementos serão tomados como referência. Quando as letras que representam os elementos de referência aparecem em compartimentos separados, a sequência de apresentação, da esquerda para a direita, indica a ordem de prioridade. Neste exemplo, o elemento de referência A tem prioridade sobre o D e o C; e o elemento D tem prioridade sobre o C. Ø 0,1 A O sinal de diâmetro antes do valor da tolerância, indica que campo de tolerância neste caso tem a forma cilíndrica. Caldeiraria 33 Relembrando Neste capítulo vimos a simbologia utilizada nos desenhos de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas. Conhecemos os símbolos de materiais perfilados e os de tolerâncias geométricas. Pergunta Rápida 1. A Associação Brasileira de Normas Técnicas apresenta os símbolos indicativos que devem ser usados antes dos valores numéricos das cotas. A imagem a seguir é um exemplo de utilização dos símbolos. Qual o significado da simbologia utilizada na imagem? 0,6 a) O símbolo indica tolerância de cilindricidade e o valor mínimo é de 0,6 mm. b) O símbolo indica concentricidade no valor de 0,6 mm. c) O símbolo indica tolerância de circularidade e o valor máximo é de 0,6 mm. d) O símbolo indica tolerância coaxial de 0,6 mm. e) O símbolo indica circularidade com diâmetro de 0,6 mm. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria R u gosid ade 5 Neste capítulo será abordada a rugosidade e os conceitos relacionados com superfície. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Entender o que é rugosidade e a simbologia utilizada; •• Conhecer os tipos de superfícies e sua composição. 35 5.1 Definição de rugosidade 5.2 Conceitos básicos de superfícies 5.2.1 Superfície geométrica É o conjunto de irregularidades, isto é, pequenas saliências e reentrâncias que caracterizam uma superfície. Essas irregularidades podem ser avaliadas com aparelhos eletrônicos, como o rugosímetro. A rugosidade desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecânicos, como: •• qualidade de deslizamento; •• resistência ao desgaste; •• possibilidade de ajuste do acoplamento forçado; •• resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes; •• qualidade de aderência que a estrutura oferece às camadas protetoras; •• resistência à corrosão e à fadiga; •• vedação; •• aparência. Para avaliar do estado da superfície, é necessário conhecer os diversos termos e conceitos de superfícies definidos na norma NBR 6405/1988. É a superfície ideal prescrita no projeto, na qual não existem erros de forma e acabamento. Por exemplo: superfície plana, cilíndrica entre outras, que sejam, por definição, perfeitas. Na realidade, esse tipo de superfície não existe, trata-se apenas de uma referência. Figura 5.1 – Rugosímetro. SUPERFÍCIE GEOMÉTRICA Figura 5.2 – Superfície geométrica. •• Imperfeições nos mecanismos das máquinas-ferramenta; •• Vibrações no sistema peça- ferramenta; •• Desgaste das ferramentas; •• O método de conformação da peça. Caldeiraria 36 5.2.2 Superfície real 5.2.3 Superfície efetiva É a superfície que limita o corpo e o separa do meio que o envolve. Essa superfície resulta do método empregado na sua produção. Por exemplo: torneamento, retífica, ataque químico entre outros. É uma superfície que podemos ver e tocar. É a superfície avaliada pela técnica de medição, com forma aproximada da superfície real de uma peça. É a superfície apresentada e analisada pelo aparelho de medição. É importante esclarecer que existem diferentes sistemas e condições de medição que apresentam diferentes superfícies efetivas. O sistema mais utilizado é o Sistema M, que determina a linha média que divide as áreas do perfil de rugosidade. Existe também o Sistema E, que utiliza linhas envoltórias determinadas por dois círculos que rolam sobre a superfície da peça. SUPERFÍCIE REAL Figura 5.3 – Superfície real. Figura 5.4 – Superfície efetiva. 5.3 Composição da superfície A partir de uma pequena porção da superfície, observam-se certos elementos que a compõem. C E B B C D-1 D-2 A A RUGOSIDADE ONDULAÇÃO ERRO DE FORMA Figura 5.5 – Elementos que compôe a superfície. Caldeiraria 37 A Figura 5.5 representa um perfil efetivo de uma superfície, e salienta os elementos que compõem a textura superficial, decompondo o perfil. A) Rugosidade ou textura primária - é o conjunto das irregularidades causadas pelo processo de produção, que são as impressões deixadas pela ferramenta (fresa, pastilha, rolo laminador. entre outros). B) Ondulação ou textura secundária - é o conjunto das irregularidades causadas por vibrações ou deflexões do sistema de produção ou do tratamento térmico. C) Orientação das irregularidades - é a direção geral dos componentes da textura, e são classificados como: •• orientação ou perfil periódico: quando os sulcos têm direções definidas; •• orientação ou perfil aperiódico: quando os sulcos não têm direções definidas. D) Passo das irregularidades - é a média das distâncias entre as saliências. D1: passo das irregularidades da textura primária; D2: passo das irregularidades da textura secundária. O passo pode ser designado pela frequência das irregularidades. 5.4 Parâmetros de rugosidade No Brasil, até 1984, a NBR6402 indicava o acabamento superficial por meio de uma simbologia que transmitia apenas informações qualitativas. Apesar de essa simbologia estar ultrapassada, e não dever ser utilizada em desenhos técnicos mecânicos, é importante que a conheça, pois pode vir a encontrá-la em desenhos mais antigos. Veja a seguir, os símbolos de acabamento superficial e seu significado. Símbolo Significado Indica que a superfície deve permanecer bruta, sem acabamento, e as rebarbas devem ser eliminadas. Indica que a superfície deve ser desbastada. As estrias produzidas pela ferramenta podem ser percebidas pelo tato ou visão. Indica que a superfície deve ser alisada, apresentando dessa forma marcas pouco perceptíveis à visão. Indica que a superfície deve ser polida, e assim fica lisa, sem marcas vísiveis. Tabela 5.1 – Simbologia de acabamento superficial. Caldeiraria 38 5.4.1 Rugosidade média (Ra) É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (y1), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do percurso de medição (lm). Essa grandeza pode corresponder à altura de um retângulo, cuja área é igual à soma absoluta das áreas delimitadas pelo perfil de rugosidade e pela linha média, tendo por comprimento o percurso de medição (lm). O parâmetro Ra pode ser usado nos seguintes casos: •• Quando for necessário o controle contínuo da rugosidade nas linhas de produção; •• Em superfícies em que o acabamento apresenta sulcos de usinagem bem orientados (torneamento, fresagem etc.); •• Em superfícies de pouca responsabilidade,como no caso de acabamentos com fins apenas estéticos. + - y( μm ) (μm) y1 y1 + y2 + ... yn n y2 y3 yn m Ra Ra = = x n Figura 5.6 – Cálculo da rugosidade média. Esse parâmetro é conhecido como: •• Ra (roughness average) significa rugosidade média; •• CLA (center line average) significa centro da linha média, e é adotado pela norma inglesa. A medida é expressa em micropolegadas (_in = microinch). A norma NBR 8404/1984 de indicação do Estado de Superfícies em Desenhos Técnicos esclarece que a característica principal (o valor) da rugosidade Ra pode ser indicada pelos números da classe de rugosidade correspondente, conforme tabela a seguir. Classe de rugosidade Rugosidade Ra Valor em μm Valor em mm N12 50 0,05 N11 25 0,025 N10 12,5 0,0125 N9 6,3 0,0063 N8 3,2 0,0032 N7 1,6 0,0016 N6 0,8 0,0008 N5 0,4 0,0004 N4 0,2 0,0002 N3 0,1 0,0001 N2 0,05 0,00005 N1 0,025 0,000025 Tabela 5.2 – Classes de rugosidade. Caldeiraria 39 O desvio médio aritmético é expresso em microns (µm). 1 µm = 0,001mm. A tabela a seguir mostra os valores do Ra atingiveis em diferentes processos. Tabela 5.3 – Valores de Ra para diferentes processos. Caldeiraria 40 5.4.2 Disposição das indicações de estado de superfície Cada uma das indicações de estado de superfície é representada em relação ao símbolo, conforme a tabela e a figura indicativa de posições a seguir. Símbolo Significado Símbolo básico; só pode ser usado quando seu significado for complementado por uma indicação. Caracteriza uma superfícia usinada, sem mais detalhes. Caracteriza uma superfície na qual a remoção de material não é permitida e indica que a superfícia deve permanecer no estado resultante de um processo de fabricação anterior, mesmo se ela tiver sido obtida por usinagem. Tabela 5.4 – Nova simbologia de acabamento supeficial. a) Valor da rugosidade Ra, em mm, ou classe de rugosidade N 1 a N 12; b) Método de fabricação, tratamento ou revestimento da superfície; c) Comprimento da amostra para avaliação da rugosidade, em mm; d) Direção predominante das estrias; e) Sobremetal para usinagem (mm). Dessa indicação, podemos ler: a) Classe de rugosidade: N8; b) Processo de fabricação: fresagem; c) Comprimento da amostra: 2,5 mm; d) Direção das estrias: paralelas ao plano vertical; e) Sobremetal para usinagem: 5 mm. Segue exemplo da indicação de estado de superfície: Figura 5.7 – Posições dos indicativos dos estados da superfície. a e b c d Figura 5.8 – Indicação do estados de superfície. Caldeiraria 41 5.4.3 Equivalência entre os símbolos de acabamento e classes de rugosidade Os símbolos de acabamento superficial, apresentados como obsoletos, vêm sendo substituídos pelas indicações de rugosidade. Foi estabelecida uma equivalência entre os antigos símbolos de acabamento de superfícies e os atuais símbolos de rugosidade. Símbolo de acabamento superficial Símbolo indicativo de rugosidade de N10 a N 12 de N 7 a N 9 de N 4 a N 6 Tabela 5.5 – Equivalência entre símbolos de acabamento superficila e síbolos indicativos de rugosidade. Caldeiraria 42 Relembrando Neste capítulo entendemos o que é rugosidade por meio de sua definição e simbologias utilizadas. Vimos também os tipos de superfícies e sua composição. Pergunta Rápida 1. Rugosidade é o conjunto de irregularidades e desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecânicos. Sobre essa importância assinale a (s) alternativa(s) correta(s) no que a rugosidade influi: 1 ( ) Na aparência. 2 ( ) Na qualidade de deslizamento. 3 ( ) Na qualidade de aderência. 4 ( ) Na vibração. Está(ão) correta(s) a(s) alternativa(s): a) 1, 2, 3, 4. b) 2, 3, 4. c) 2. d) 3, 4. e) 4. 2. A indicação de estado da superfície em relação ao símbolo. Hoje uma niva simbologia vem sendo usada. Na imagem abaixo qual a classe de rugosidade e qual o valor do sobremetal para usinagem? Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? a) Fresado; 2,5 mm b) N7; 6 mm c) Fresado; 2,5 mm d) 6; 2,5 mm e) N7; 2,5 mm Caldeiraria Sim bologia de sold agem 6 Neste capítulo serão apresentados os símbolos utilizados na soldagem. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Conhecer e interpretar o significado de cada símbolo. 44 6.1 Os símbolos A simbologia de soldagem é à representação gráfica de todas as informações que são necessárias ao desenvolvimento do trabalho dos profissionais da área. Na caldeiraria, a soldagem representa uma parte dos serviços executados. Existem várias normas que regem a simbologia de soldagem correspondem aos processos de trabalho de indústrias. No Brasil, os sistemas mais usados são: AWS- American Welding Societty e da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Os símbolos de soldagem podem ser classificados em dois grandes grupos: •• símbolos básicos; •• símbolos suplementares. A norma AWS considera um terceiro grupo, o dos símbolos típicos, que reúne todos os símbolos necessários a situação de soldagem, bem como as dimensões e especificações de materiais. Um símbolo completo de soldagem consiste dos seguintes elementos: •• Linha de referência (sempre horizontal); •• Seta; •• Símbolo básico da solda; •• Dimensões e outros dados; •• Simbolos de acabamento; •• Cauda; •• Especificações de procedimento, processo ou referência. Figura 6.1 – Símbolos de soldagem e alguns itens suplementares. Caldeiraria 45 6.1.1 Definição dos símbolos Os símbolos básicos de soldagem indicam o tipo de solda e chanfro que serão usados. As partes sempre presentes na representação simbólica da soldagem são a linha de referência e a linha de seta. A linha de referência é um traço sempre na horizontal que serve de suporte para as informações a respeito da soldagem. Conforme sua localização, acima ou abaixo da linha da referência, os símbolos fornecem informações sobre a soldagem. Na linha de referência um símbolo colocado abaixo determina que o procedimento de soldagem deve ser feito no lado indicado pela linha de seta. Quando o símbolo estiver acima da linha, a soldagem deverá ser feita no lado oposto da linha de seta. Linha de Referência. Linha da seta Caldeiraria 46 Aparecerão os dois símbolos em casos de soldagem em ambos os lados da peça, um acima e outro abaixo da linha de referência. A linha de seta parte de uma das extremidades da linha de referência e indica a região a ser soldada. O local exato da soldagem é especificado pelo posicionamento do símbolo, acima ou abaixo da linha de referência. Caldeiraria 47 A linha de seta pode ser contínua ou quebrada. A linha de seta contínua indica que qualquer um dos lados da junta pode apresentar chanfro. A linha de seta quebrada ou ziguezague indica o lado da junta que deverá ser chanfrado. É chamado de cauda o símbolo que fica na outra extremidade da linha de referência pode apresentar um símbolo semelhante a uma letra v deitada ele traz informações a respeito de procedimentos, especificação e normas de soldagem. Essas indicações são compostas de algarismos e letras, representativos do procedimento. Se não for necessária nenhuma especificação, o desenho da cauda pode ser dispensado. P2 Caldeiraria 48 A solda por costura é representado por um círculo colocado no meio da linha de referência e apresenta dois traços horizontais que cortam o círculo, um acima e outro abaixo da linha de referência. Solda em ângulo é representada com um triângulo retângulo colocado, acima ou abaixo da linha de referência. A solda de tampão é representada por um retângulo colocado acima ou abaixo da linha dereferência. Dentro do retângulo pode conter algarismos, indicando a medida do enchimento em milímetros; sem a medida indica-se que o enchimento é total. A solda por ponto é representado com um círculo colocado no meio da linha de referência. A solda de revestimento é representada com dois semicírculos colocados abaixo da linha de referência e indica que uma ou mais camadas de cordão serão adicionadas ao metal de base, uma ao lado da outra. 20 Caldeiraria 49 A solda por projeção é representada com um círculo colocado tangencialmente à linha de referência, acima ou abaixo dela. A solda de junta sem chanfro é representada com duas linhas verticais, em um dos lados ou nos dois lados da linha de referência. Os símbolos que indicam os chanfros V ou X, meio V, K, U ou duplo U, J ou duplo J representados conforme quadro a seguir. Caldeiraria 50 Junta Símbolo Representação em V em meio V em K em X em U em duplo U em J em duplo J Tabela 6.1 – Símbolos de soldagem em juntas. Caldeiraria 51 A soldagem de junta com uma face convexa é o desenho de um quarto de circunferência ao lado de uma linha vertical, colocados acima, abaixo ou em ambos os lados da linha de referência. Indica que a face de um ou dos dois membros da junta é arredondada. A soldagem de junta com duas faces forem convexas, o símbolo será de dois desenhos de um quarto de circunferência colocados acima, abaixo ou em ambos os lados da linha de referência. Caldeiraria 52 A soldagem de fechamento ou de aresta pode ser representada de duas maneiras: no caso de peças curvas ou flangeadas, há duas linhas verticais com ponta curva, acima ou abaixo da linha de referência. Indica que a preparação da junta deve prever uma aresta. Em casos onde de uma peça curva ou flangeada e uma peça plana, a representação é de duas linhas, sendo uma reta, vertical, e outra reta com ponta curva, acima ou abaixo da linha de referência. A representação da solda de suporte é um semicírculo colocado acima ou abaixo da linha de referência e do lado oposto ao do símbolo do chanfro. Indica que um cordão extra de solda deve ser feito na raiz do chanfro. O cordão extra pode ser feito antes ou depois do preenchimento do chanfro; a sequencia de soldagem é indicada pelas linhas de referência. Caldeiraria 53 O símbolo da solda de encaixe para junta brasada é representado por duas linhas retas inclinadas, colocadas acima, abaixo ou em ambos os lados da linha de referência. Indica um chanfro inclinado na junta. Caldeiraria 54 Relembrando Neste capítulo foram apresentados os símbolos utilizados na soldagem. Aprendemos a identificar o que significa cada símbolo, inclusive os vários tipos de juntas com chanfro. Pergunta Rápida 1. Os símbolos básicos de soldagem indicam o tipo de solda e chanfro que serão usados. Sabe- se que a linha de referencia é um traço sempre na horizontal que serve de suporte para as informações a respeito da soldagem. Observe a imagem abaixo e assinale a alternativa correta: a) Está representando o ângulo que a solda deve ser feita. b) Está representando a solda por ponto. c) Representa que a solda é chanfrada. d) Está representando a soldagem de fechamento. e) Representa que a solda é por costura. 2. A soldagem de junta com duas faces forem convexas, o símbolo será de dois desenhos de um quarto de circunferência colocados acima, abaixo ou em ambos os lados da linha de referência. Em casos onde de uma peça curva ou flangeada e uma peça plana assinale a alternativa que possui sua representação: a) b) c) d) e) 20 Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria D obram en to e cu rvam en to 7 Neste capítulo serão apresentados os conceitos de dobramento e curvamento. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Conhecer o que é dobramento e curvamento; •• Entender as diferenças entre o processo manual e o à máquina. 56 7.1 Dobramento 7.1.1 Deformação plástica e elástica Dobramento é a operação que é feita pela aplicação de dobra ao material. Dobra é a parte do material plano que é flexionada sobre uma base de apoio. Na ilustração abaixo vemos uma chapa presa a uma morsa de bancada sendo dobrada com o auxílio de um macete. Nas operações de dobramento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação permanente no material. O dobramento pode ser feito manualmente ou pode ser automático. Quando a operação é feita manualmente, usam-se ferramentas e gabaritos. Na operação feita à máquina, usam-se as chamadas prensas dobradeiras ou simplesmente dobradeiras. A escolha de utilização de um ou outro tipo de operação depende das necessidades de produção. A operação de dobramento provoca uma deformação permanente no material trabalhado. A deformação que é feita em uma peça por meio do dobramento chama-se deformação plástica. Antes desta deformação, porém, ocorre outra, chamada deformação elástica, que não é permanente. Todo processo de deformação acontece do seguinte modo: tomemos como exemplo uma mola. Quando tracionamos com pouco esforço e a soltamos, ela volta à sua posição inicial. Este tipo de deformação chama-se deformação elástica. Se, entretanto, tracionarmos com muito esforço, o material ultrapassa sua resistência à deformação e não retorna mais à sua forma inicial. Desse modo, o material é deformado permanentemente. Chama-se a essa deformação de deformação plástica, embora nessa fase o material também apresente certa recuperação elástica. Portanto, ao se planejar uma operação de dobramento, é preciso calcular corretamente o ângulo de dobramento que se quer. O ângulo deve ser calculado com abertura menor do que a desejada, para que depois da recuperação elástica a peça fique com a dobra na dimensão prevista. Figura 7.1 – Dobramento. A operação de dobramento é feita, na maior parte das vezes, a frio. Em casos especiais pode ser feita a quente. Caldeiraria 57 7.1.2 Dobramento manual Dobradeiras manuais No dobramento manual, o esforço de flexão é exercido manualmente, com o auxílio de ferramentas e dispositivos como: martelo, morsa, cantoneira e calços protetores, como mostra a figura a seguir. As dobradeiras manuais ou viradeiras são máquinas acionadas manualmente e de grande uso nas indústrias que produzem gabaritos, perfis, gabinetes de máquinas, armários entre outros. Estas máquinas se movimentam pela aplicação da força de um ou mais operadores. Para operar essas máquinas, o trabalhador precisa ter conhecimentos de cálculo de dobra, de preparação do material e de ajuste da dobradeira. Dependendo do trabalho a ser executado, as dobras são feitas com o auxílio de dispositivos especiais, existentes ou adaptados à viradeira. 1 4 2 3 Figura 7.2 – Dobramento manual. 1. Calço; 2. Morsa; 3. Mordentes; 4. Chapa. Essa operação é amplamente empregada na confecção de perfilados, abas, corpos de transformadores, entre outros. Caldeiraria 58 7.1.3 Dobramento à máquina O dobramento à máquina costuma ser executado em uma prensa dobradeira que é uma máquina que executa operações de dobramento em chapas de diversas dimensões e espessuras, com medidas predeterminadas. É, geralmente, uma máquina de grandes dimensões, formada por uma barra de pressão à qual é acoplado o estampo com movimento vertical, e uma matriz localizada na mesa inferior da máquina. Grande número de prensas dobradeiras apresentam a mesa inferior fixa e a barra de pressão móvel. Entretanto, podem-se encontrar modelos que têm a barra fixa e a mesa inferior móvel. Muitas dobradeiras chegam a atingir mais de 6 m de comprimento. O trabalho é feito por meio da seleção depunções e matrizes, de acordo com as medidas e o formato que se deseja dar à chapa. A dobradeira é empregada na produção de perfilados, abas, corpos de transformadores, entre outros. A prensa dobradeira pode se movimentar por energia mecânica ou hidráulica. Alguns modelos mais recentes têm comandos orientados por computador, que permitem fazer uma série de dobras diferentes na mesma peça, reduzindo o manuseio e o tempo de fabricação. A figura a seguir mostra diferentes tipos de dobra, feitos a partir da seleção de punções e matrizes correspondentes. Figura 7.3 – Prensa dobradeira. atriz múltipla 90º, 60º método de execução de um per�l rebordo em cordão per�s diversos cilindro ondulção redondo em U grafado raio dupla dobra punção peça matriz U Figura 7.4 – Tipos de dobra. Caldeiraria 59 7.1.4 Dobramento a quente 7.2 Curvamento O dobramento a quente é sempre feito manualmente, quando a espessura do material a ser dobrado é grande, acima de 5 mm. Quando é feito dobramento à maquina, o processo é sempre a frio, independentemente da espessura do material. Quando se dobra o material com aplicação do calor, acontece o mesmo fenômeno que ocorre quando se dobra a frio. As estruturas das fibras do lado externo da dobra são esticadas e as fibras do lado interno da dobra, comprimidas. As fontes de calor usadas para o aquecimento da peça são: a forja, o forno elétrico a gás ou a óleo e o maçarico. A temperatura de aquecimento varia, dependendo do material com que se vai trabalhar. No caso de aço, cobre e latão, existe uma tabela de cores para comparação com o material a ser trabalhado. Cada cor corresponde a uma temperatura. Conforme a temperatura, a cor do metal muda, e assim é possível saber quando a chapa está pronta para a operação. Desse modo pode-se ter mais controle sobre o trabalho que se faz. Para um bom resultado, é preciso observar tudo aquilo que o trabalho envolve, como: o metal de que a chapa é feita, a espessura da chapa, a quantidade de calor necessária, a pressão que vai ser dada na dobra, os dispositivos adequados, entre outros. Curvamento é a operação feita pela aplicação de curva ao material produzido. Curva é a parte de um material plano que apresenta uma curvatura ou arqueamento. Na figura abaixo vemos uma operação de curvamento de uma chapa com o auxílio de um dispositivo cilíndrico preso à morsa. O curvamento da chapa é obtido por meio das pancadas de martelo. Nas operações de curvamento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação permanente no material. A operação de curvamento é feita manualmente, por meio de dispositivos e ferramentas, ou à máquina, com auxílio da calandra, que é uma máquina de curvar chapas, perfis e tubos. Figura 7.5 – Curvamento. Caldeiraria 60 7.2.1 Curvamento manual 7.2.2 Curvamento a quente 7.2.3 Curvamento à máquina O esforço de flexão para a operação de curvamento é feito à mão, com o auxílio de martelo, grifa e gabaritos, sempre de acordo com o raio de curvatura desejado. Esta operação permite fazer cilindros de pequenas dimensões, suportes, flanges para tubulações, entre outros. O trabalho de curvar barras torna-se mais fácil quando o material recebe aquecimento. Peças como anéis, flanges, elos, entre outros são executados com êxito a quente quando observados cuidadosamente os componentes do processo como: calor aplicado no local correto por meio de maçarico ou forja adequados à espessura da peça, pressão exercida durante o curvamento e dispositivos adequados a cada tipo de trabalho. Conforme vimos no tópico 2.3, a máquina usada para curvar chapas chama-se calandra, onde são curvados chapas, perfis e tubos. As peças podem ser curvadas de acordo com o raio desejado, podendo-se fabricar corpos ou costados de tanques, caldeiras, trocadores de calor, colunas de destilação, entre outros. A calandra é constituída por um conjunto de rolos ou cilindros, com movimento giratório e pressão regulável. O material a ser curvado é colocado entre rolos que giram e pressionam até que o curvamento esteja de acordo com as dimensões desejadas. O curvamento é feito por meio dos rolos, que podem ser fixos ou móveis. Rolo fixo é aquele que tem apenas o movimento giratório. Rolo móvel é aquele que, além de girar, também pode ser movimentado para cima e para baixo. Desse modo, o raio de curvatura varia de acordo com a distância entre os rolos. Nas calandras podem ser curvadas chapas de acordo com o raio desejado. Quando se quer produzir um cone, cujos raios de curvatura são diferentes, recorre-se a um tipo especial de calandra. Ela possui rolos inferiores que se deslocam inclinados entre si, no sentido vertical. Existem calandras para chapas e calandras para tubos e perfis veremos no quadro abaixo os dois tipos. Calandras para chapas Calandras para tubos e perfis Têm geralmente 3 ou 4 rolos. As de 3 rolos são as mais usadas na indústria e nelas os rolos estão dispostos em formação de pirâmide, como mostra a ilustração seguinte. As calandras para chapas com 4 rolos apresentam a vantagem de facilitar o trabalho de pré-curvamento. Nas calandras de 3 rolos, o pré- curvamento é feito manualmente. Apresentam conjuntos de rolos ou cilindros sobrepostos, feitos de aço temperado, com aproximadamente 200 mm de diâmetro. Podem curvar qualquer tipo de perfil: barras, quadrados, cantoneiras, em T, entre outros. Tabela 7.1 – Tipos de calandra Caldeiraria 61 Figura 7.6 – Calandra para chapas. Figura 7.7 – Calandra de perfil. Quanto ao acionamento, as calandras podem ser manuais, com um volante ou manivela para fazer girar os rolos, ou mecânicas, com motor elétrico e redutor para movimentar os rolos. As calandras mecânicas podem apresentar, além do motor elétrico, um sistema hidráulico que imprime maior ou menor pressão aos rolos. Este último tipo é usado para trabalhos de grande porte. Todos os tipos apresentam, em uma das extremidades, um dispositivo que permite soltar o cilindro superior para retirar a peça calandrada. Caldeiraria 62 Relembrando Neste capítulo foram apresentadas as definições de dobramento e curvamento. Vimos que eles podem ser feitos manualmente ou a máquina, assim como a utilização de aquecimento para facilitar o processo. Ao final vimos o uso de calandras para o curvamento á máquina. Pergunta Rápida 1. Nas operações de dobramento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação permanente no material. Assinale a alternativa correta sobre a deformação que ocorre: a) deformação elástica e deformação plástica permanentes; b) deformação elástica permanente e deformação por ruptura; c) deformação plástica não permanente e deformação elástica permanente; d) deformação elástica e recuperação plástica permanente. e) deformação plástica permanente e deformação elástica não permanente. 2. Curvamento é a operação feita pela aplicação de curva ao material produzido. Curva é a parte de um material plano que apresenta uma curvatura ou arqueamento. Assinale a alternativa que possui a palavra que correta a ser inserida na frase abaixo: A operação de curvamento é feita________, por meio de dispositivos e ferramentas, como o ______ ou à máquina, com auxílio da_______. a) automaticamente; martelo; prensa hidráulica. b) rapidamente; martelo; calandra. c) manualmente; martelo; calandra d) rapidamente; punção; máquina de corte; e) manualmente; esquadro; calandra. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria D esem p en am en to 8 Neste capítulo veremos o que é desempenamento e os tipos existentes. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Entenda o que é desempenamento; •• Conheçaos tipos de desempénamento existentes. 64 8.1 Desempenar 8.2 Tipos de desempenamento Na área mecânica e metalúrgica, desempenar é a operação de endireitar chapas, tubos, arames, barras e perfis metálicos, de acordo com as necessidades relativas ao projeto de construção. O modo de desempenar depende do material e do produto. Se, por exemplo, você precisa trabalhar com uma barra plana e só dispõe de uma barra empenada, basta desempená-la com uma prensa, se não for espessa, ou manualmente, com uma ferramenta de impacto. De modo geral, o desempenamento é feito nos seguintes casos: O desempenamento depende da espessura e da natureza do material. Pode ser feito a frio ou a quente, e em ambos os casos, por processo manual ou mecânico. No processo manual são usadas as seguintes ferramentas: martelos, macetes, marretas, grifas etc. Também são utilizados dispositivos de fixação (morsas, grampos etc.) e dispositivos de apoio (cepo, encontrador etc.). No processo mecânico são usadas máquinas como prensas, calandras, marteletes pneumáticos etc., cujos dispositivos exercem a força necessária ao desempenamento dos materiais. Dependendo do modo como é efetuado, o desempenamento é classificado em quatro grupos: •• desempenamento por flexão; •• desempenamento por torção; •• desempenamento por estiramento; •• desempenamento por calor (por chama). Somente se desempenam peças cujos materiais metálicos forem plasticamente deformáveis sob a ação de forças. É o caso dos aços-carbono, aços especiais, alumínio, cobre, zinco, chumbo e a grande maioria das ligas desses metais. Por outro lado, ferros fundidos cinzentos geralmente não são desempenáveis, pois quebram-se facilmente quando submetidos a esforços de endireitamento. •• Produtos semimanufaturados (chapas, barras, perfis, tubos, arames) apresentam deformações causadas pelos processos de fabricação, pelo transporte ou pela má armazenagem; •• Peças apresentam deformações causadas pelas próprias operações de fabricação. Caldeiraria 65 O desempenamento efetuado por flexão corresponde ao procedimento inverso do dobramento. As forças externas flexoras, atuando no material empenado, fazem com que ele adquira a forma desejada. Por flexão é possível desempenar chapas, barras, perfis e tubos. No desempenamento por torção, o material sofre um giro causado pela aplicação de forças de torção. Ao aplicar forças de torção, o operador deverá torcer o material para endireitá-lo. Atingindo o ponto de endireitamento, este deverá ser ligeiramente ultrapassado. Por quê? Porque o material também possui elasticidade e, sofrendo torção, tende a recuperar-se elasticamente. A própria recuperação elástica traz o material à posição desejada. Por torção, desempenam-se chapas, barras, perfis. O desempenamento por estiramento ocorre pela ação de forças de tração que alongam o material. Alongando-se, a secção transversal do material diminui. Por estiramento, é possível desempenar arames, chapas e perfis. No desempenamento por calor (chama) utiliza-se, normalmente, a chama de um maçarico oxiacetilênico como fonte de calor. O problema que essa técnica de desempenamento apresenta é saber exatamente qual local do material deverá ser aquecido, pois as dilatações e contrações ocorrerão inevitavelmente. Sabemos que todo material metálico submetido a um aquecimento experimenta uma dilatação (aumento de volume), assim como experimenta uma contração (diminuição de volume) ao ser resfriado. Por exemplo, se uma barra de aço é aquecida lenta e uniformemente ao longo do seu comprimento, ela sofre uma dilatação proporcional à elevação da temperatura. Seu comprimento e sua secção aumentam com o consequente aumento de volume. O desempenamento por chama deve levar em consideração os fenômenos da dilatação e contração para ser bem-sucedido, e a prática é fundamental para que os resultados venham a ser os desejados. Lembremos que a experiência é o melhor guia na determinação do tamanho da área a ser aquecida. Em materiais metálicos soldados, o calor utilizado para o desempenamento não deve ser aplicado no cordão de solda, mas no lado oposto. Caldeiraria 66 Relembrando Neste capítulo vimos o que é desempenar e as diferenças entre o processo manual e mecânico. Por último vimos os quatro grupos que são classificados o desempenamento. Pergunta Rápida 1. Somente se desempenam peças cujos materiais metálicos forem plasticamente deformáveis sob a ação de forças. É o caso dos aços-carbono, aços especiais, alumínio, cobre, zinco, chumbo e a grande maioria das ligas desses metais. No desempenamento manual usamos normalmente: a) esmerilhadeira; b) calandras; c) marretas; d) prensas; e) marteletes pneumáticos. 2. De acordo como é feito o desempenamento, podemos classificar em quadro grupos. No desempenamento por torção o material sofre um giro causado pela aplicação de forças de torção. Ao atingirmos o ponto de endireitamento o que devemos fazer? a) Alongar o material para que a secção diminua. b) Ultrapassar o ponto de endireitamento para que não recupere a elasticidade. c) Utilizar a chama do maçarico para mantê-lo na posição. d) Aplicar uma força mecânica para prensar o material. e) Alongar um pouco mais o material e fazer a prensa manualmente. Atenção! Importante! Saiba Mais! Recordando! 0-126-122 ?? Caldeiraria D escobrin do m ed id as descon h ecid as 9 Neste capítulo serão veremos como descobrir uma medida desconhecida em um desenho. Espera-se que ao final deste capítulo seja possível: •• Saber calcular uma medida não inserida em um desenho. 68 9.1 Conceitos do teorema de pitágoras e da trigonometria 9.1.1 Teorema de Pitágoras No trabalho rotineiro, um caldeireiro lida com desenhos e com peças com os quais tem que trabalhar, muitas vezes sem as medidas explícitas dos mesmos. Para isso poderemos utilizar alguns conceitos importantes da matemática que nos ajudam a contornar esse problema. O Teorema de Pitágoras nos ajuda a descobrir as medidas que faltam no triângulo retângulo, através da afirmação de que a soma dos quadrados das medidas dos catetos é igual ao quadrado da medida da hipotenusa. Observe por exemplo como podemos utilizar o teorema para descobrir a medida desconhecida na imagem a seguir. Utilizando o Teorema de Pitágoras, separamos a medida desconhecida em um triângulo retângulo, de lados a, b e c, onde a hipotenusa é o lado a. Podemos expressar matematicamente essa relação da seguinte maneira: b²+ c²= a² Observando desta forma, o que antes era um quadrado transformou- se em dois triângulos retângulos. A diagonal que foi traçada corresponde à hipotenusa dos triângulos. Os dois catetos correspondem aos lados do quadrado e medem 30 mm. Assim, a medida que está faltando é a hipotenusa do triângulo retângulo. x 30 30 x b a Hipotenusa Cateto Ca te to c Caldeiraria 69 Transportando as medidas do desenho para essa expressão, você terá: Em outro exemplo temos uma peça sextavada sem uma das medidas. Observe o desenho a seguir. Podemos usar o mesmo raciocínio do exemplo anterior para encontrar o valor de X? A primeira coisa que temos de fazer é traçar uma linha diagonal dentro da figura sextavada que corresponda ao diâmetro da circunferência. Essa linha será a hipotenusa do triângulo retângulo. O lado do sextavado no qual a hipotenusa partiu é o cateto c. a² = b² +c² a² = 30² + 30² a² = 900 + 900 a² = 1800 a = √ 1800 a = 42,42 mm x 26 b c a Os catetos b e c formam o ângulo reto do triângulo. 26 b c a x Caldeiraria 70 O Teorema de Pitágoras pode ser utilizado novamente no triângulo retângulo,encontrado. O problema agora é que somente uma medida é conhecida, aquela que corresponde ao cateto maior (26 mm). Apesar de não ter as outras medidas, a figura fornece dados importantes como, a hipotenusa corresponde ao diâmetro da circunferência. Este, por sua vez, é o dobro do raio. Por isso, a hipotenusa é igual a duas vezes o valor do raio dessa mesma circunferência. É necessário saber também que, quando há uma figura sextavada inscrita em uma circunferência, os lados dessa figura correspondem ao raio da circunferência onde ela está inscrita. Esses dados podem ser representados matematicamente. A hipotenusa a = 2r O cateto menor c = r Aplicando o teorema (a² = b² + c²) e substituindo os valores, temos: (2r)² = 26² + r² Resolvendo, temos: 4r² = 676 + r² Como essa sentença matemática exprime uma igualdade, podemos isolar as incógnitas (r). Assim, temos: 4r² - r² = 676 3r² = 676 r² = 676 / 3 r² = 225,33 r = 225, 33 r = 15,01 mm Como a hipotenusa a é igual a 2r e sabendo que o valor de r é 15,01 mm, teremos, então: a = 2 x 15,01 = 30,02 mm Sabemos também que a hipotenusa corresponde ao diâmetro da circunferência. Então: X= 30,02mm Caldeiraria 71 9.1.2 Aplicando a trigonometria A trigonometria é a parte da Matemática que estuda as relações entre os ângulos agudos do triângulo retângulo e seus lados, e é uma importante ferramenta matemática na rotina de um caldeireiro. Às vezes, medidas disponíveis não são aquelas adequadas à aplicação do Teorema de Pitágoras. Nos casos em que é necessário encontrar medidas auxiliares e se dispõe apenas de medidas de um lado e de um ângulo agudo do triângulo retângulo, deve-se aplicar os conhecimentos de Trigonometria. Uma das situações frequentes na mecânica é calcular a distância entre os furos de um flange, cujo desenho é semelhante ao mostrado a seguir. Relação SENO Na aplicação do Teorema de Pitágoras, você analisa a relação entre os catetos e a hipotenusa. Porém, existem casos nos quais as relações compreendem também o uso dos ângulos agudos dos triângulos retângulos. Ângulo agudo é aquele que é menor que 90º. Essas relações são estabelecidas pela Trigonometria. R7 5 10 furos, Ø 1 2 Para analisar o problema e descobrir se teremos de usar o teorema de pitágoras ou as relações trigonométricas, o primeiro passo é colocar um triângulo dentro dessa figura, e ele dará as medidas que procuramos. Caldeiraria 72 Unindo os pontos A, B e C, você obteve um triângulo isósceles. Ele é o caminho para chegarmos ao triângulo retângulo. Traçando a altura do triângulo isósceles, temos dois triângulos retângulos. Como os dois triângulos retângulos são iguais, vamos analisar as medidas disponíveis de apenas um deles: a hipotenusa, que é igual ao valor do raio da circunferência que passa pelo centro dos furos (75 mm) e o ângulo α, que é a metade do ângulo β. Primeiro, calculamos β, dividindo 360º por 10, porque temos 10 furos igualmente distribuídos na peça, que é circular: β = 360º / 10 = 36º Depois, calculamos: α = β / 2= 36º / 2 = 18º Assim, como temos apenas as medidas de um ângulo (α = 18º) e da hipotenusa (75 mm), o Teorema de Pitágoras não pode ser aplicado. Para aplicar o Teorema de Pitágoras no cálculo da medida de um lado do triângulo retângulo, você precisa da medida de dois dos três lados. Com essas medidas, o que deve ser usada é a relação trigonométrica chamada seno, cuja fórmula é: R75 A B C β α α βA D C B R75 A D B R75 α sen α = cateto oposto ou co hipotenusa hip Caldeiraria 73 Para fazer os cálculos, primeiramente deve-se localizar o valor do seno de α (18º) em uma tabela ou na calculadora: sen 18º = 0,3090 Substituindo os valores na fórmula: 0,3090 = co / 75 co = 0,3090 x 75 co = 23,175mm O primeiro triângulo que você desenhou foi dividido em dois. O resultado obtido (co = 23,175) corresponde à metade da distância entre os furos. Por isso, esse resultado deve ser multiplicado por dois: 2 x 23,175mm = 46,350mm. Assim, a distância entre os furos da peça é de 46,350mm. Relação COSSENO Como encontrar a cota x de uma peça do desenho mostrado abaixo. Primeiramente se constrói um triângulo isósceles dentro do seu desenho e divide-se esse triângulo em 2 triângulos retângulos. Conforme abaixo: As medidas disponíveis são: a hipotenusa (20mm) e o ângulo α, que é a metade do ângulo original dado de 60°, ou seja, 30°. 20 x 60º 20 x α Caldeiraria 74 A medida de que você precisa para obter a cota x é a do cateto adjacente ao ângulo α. A relação trigonométrica que deve ser usada nesse caso é o cosseno, cuja fórmula é: Para descobrir a medida x aplicando a fórmula, primeiramente é preciso descobrir o cosseno de α (30°), que também é um dado tabelado ou na calculadora. cos 30° = 0,8660 Depois, você substitui os valores na fórmula: 0,8660= ca / 20 ca=0,8660 x 20 ca = 17,32mm O valor de ca corresponde à cota x. Portanto, x = 17,32 mm Relação TANGENTE Quando é necessário descobrir a conicidade de uma peça, uma das técnicas utilizadas é a regra da tangente. E esse dado, muitas vezes, não é fornecido no desenho da peça. O primeiro passo é analisar o desenho e visualizar o triângulo retângulo. É através da relação entre os lados e ângulos que você encontrará a medida que procura. Vamos ver, então, onde poderia estar o triângulo retângulo no desenho da peça. cos a = cat.adjacente ou ca hipotenusa hip Ø 2 0 Ø 5 0 100 α d D 2D -d C C α Caldeiraria 75 Nessa figura, a medida que você precisa encontrar é o ângulo α. Para encontrá-lo, você tem de analisar, em seguida, quais as medidas que o desenho está fornecendo. Observando a figura anterior, você pode localizar: a medida c, o diâmetro maior e o diâmetro menor da parte cônica. Vamos pensar um pouco em como essas medidas podem nos auxiliar no cálculo que precisamos fazer. A medida c nos dá o cateto maior, ou adjacente do triângulo retângulo(c = 100 mm). A diferença entre o diâmetro maior (50 mm) e o diâmetro menor (20 mm), dividido por 2, dá o cateto oposto ao ângulo α. A relação entre o cateto oposto e o cateto adjacente nos dá o que em Trigonometria chamamos de tangente do ângulo α. Essa relação é representada matematicamente pela fórmula: Como co dado pela diferença entre o diâmetro maior menos o diâmetro menor, dividido por 2, e ca é igual ao comprimento do cone (c), a fórmula de cálculo do ângulo de inclinação do carro superior do torno é sempre escrita da seguinte maneira: Essa fração pode ser finalmente escrita assim: Assim, substituindo os valores na fórmula, temos: Para encontrar o ângulo α, o valor 0,15 deve ser procurado na tabela de valores de tangente. Então, temos: tg a = cat.oposto ou co cat.adjacente ca tga = c 2 D-d tga = 2c D-d tga = 2x100 50-20 tga = 200 30 tga = 0,15 α = 8º30´ Caldeiraria 76 Então, o ângulo de inclinação do carro superior para tornear a peça dada é de aproximadamente 8°30'. Existem outros tipos de peças que apresentam medidas desconhecidas. Um é o caso dos cálculos relacionados a medidas do encaixe tipo “rabo de andorinha”. Como calcular a cota x da peça cujo desenho é mostrado a seguir. Obs: As duas circunferências dentro do desenho não fazem parte da peça. São roletes para o controle da medida x da peça e vão auxiliar no desenvolvimento dos cálculos. O primeiro passo é traçar o triângulo retângulo dentro da figura. x Ø 16 60º 100 x Ø 16 60º CO 100 α Caldeiraria 77 Observe bem a figura. Na realidade, a medida x corresponde à largura do rasgo (100 mm) da peça menos duas vezes o cateto adjacente (Ca) do triângulo, menos
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