Apostila de Acoplamentos

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AcoplamentosAcoplamentos
Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.
ACOPLAMENTOS
Conceito
Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de
elementos de máquina, empregado na transmissão de
movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores.
•• Unir dois eixosUnir dois eixos
•• Compensar desalinhamentosCompensar desalinhamentos
•• Absorver choques e vibraçõesAbsorver choques e vibrações
•• Atuar como fusívelAtuar como fusível
FUNÇÕESFUNÇÕES
Classificação
Os acoplamentos podem ser:
- Fixos;
- Elásticos;
- Móveis. 
ACOPLAMENTOS
ACOPLAMENTOS FIXOS
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que
funcionem como se fossem uma única peça, alinhando as árvores de
forma precisa.
Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de
modo que não apresentem nenhuma saliência.
ACOPLAMENTOS FIXOS
ACOPLAMENTOS FIXOS
Acoplamento rígido com flanges parafusadas:
Esse tipo de acoplamento é utilizado quando se pretende conectar
árvores, e é próprio para a transmissão de grande potência em baixa
velocidade.
Acoplamento FixoAcoplamento Fixo
ACOPLAMENTOS FIXOS
Acoplamento com luva de compressão ou de aperto:
Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com
a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser
montado e removido sem problemas de alinhamento.
ACOPLAMENTOS FIXOS
Acoplamento de discos ou pratos:
Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais,
como, por exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato
nesse tipo de acoplamento podem ser lisas ou dentadas.
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em
árvores que tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do
conjunto com desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores.
Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada, elástica
ou articulada e elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de
ângulo de torção e deslocamento angular axial.
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Acoplamento elástico de pinos:
Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha.
Acoplamentos Elástico de Pinos
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Acoplamento perflex:
Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de
borracha apertada por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo
longitudinal de eixos.
Acoplamento Elástico
Acoplamento Perflex
Acoplamento Perflex
Acoplamento Elástico
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Acoplamento elástico de garras:
As garras, constituídas por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas
do contradisco e transmitem o movimento de rotação.
Acoplamento Elástico de Garras
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Acoplamento elástico de fita de aço:
Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais está
montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado
em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto
ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com
graxa.
Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem
alinhadas no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações
excessivas em serviço.
grade ou gaiola
Acoplamento Elástico
Acoplamento Elástico de Fita de Aço
ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Acoplamento de dentes arqueados:
Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que
permite até 3 graus de desalinhamento angular. O anel dentado (peça
transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que são
separadas por uma saliência central.
Acoplamentos de Engrenagens
� Acoplamento de Dentes Arqueados
Os dentes possuem a forma ligeiramente
curvada no sentido axial, o que permite até 3 graus
de desalinhamento angular. O anel dentado (peça
transmissora do movimento) possui duas carreiras
de dentes que são separadas por uma saliência
central.
Auto travante com elemento de 
borracha
Acoplamento Elástico
Auto travante com cruzeta de borracha
ACOPLAMENTO DE LAMINA
Acoplamentos flexíveis não Elásticos
São aqueles que, apesar de acomodar certos
desalinhamento não possuem elasticidade torsional,
transmitindo todos os choque e sobrecargas.
ACOPLAMENTOS MÓVEIS
São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses
acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados,
isto é, obedecem a um comando.
Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes, e a rotação é
transmitida por meio do encaixe das garras ou de dentes.
Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais e caixas de
engrenagens de máquinas-ferramenta convencionais.
ACOPLAMENTOS MÓVEIS
MONTAGENS DE ACOPLAMENTOS
Os principais cuidados a tomar durante a montagem dos acoplamentos:
· Colocar os flanges a quente, sempre que possível.
· Evitar a colocação dos flanges por meio de golpes: usar prensas ou
dispositivos adequados.
· O alinhamento das árvores deve ser o melhor possível mesmo que sejam
usados acoplamentos elásticos, pois durante o serviço ocorrerão os
desalinhamentos a serem compensados.
· Fazer a verificação da folga entre flanges e do alinhamento e
concentricidade do flange com a árvore.
· Certificar-se de que todos os elementos de ligação estejam bem
instalados antes de aplicar a carga.
LUBRIFICAÇÃO
O melhor procedimento é o recomendado pelo fabricante do acoplamento
ou pelo manual da máquina. No entanto, algumas características de
lubrificantes para acoplamentos flexíveis são importantes para uso geral:
- Ponto de gota - 150ºC ou acima;
- Consistência - NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300;
- Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por
centrifugação;
- Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais
bem refinados de alta qualidade;
- Não deve corroer aço ou deteriorar o neopreme (material das
guarnições).
No acoplamento
Nos rolamentos
Esforços de desalinhamento 
geram calor
Problema?
TERMOGRAFIA
FRIO QUENTE
Acoplamentos Acoplamentos 
HidráulicosHidráulicos
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Acoplamento Hidráulico
É um acoplamento hidrodinâmico cujos componentes principais são
constituídos de dois rotores de pás – o rotor da bomba e o rotor da turbina –
assim como uma carcaça envolvente. Os dois rotores estão montados
relativamente um ao outro. A transferência da força ocorre com um mínimo de
desgaste, uma vez que não há nenhum contato mecânico entre as peças que
transmitem a força.
Construção e funcionamento
Construção e funcionamento
O acoplamento opera com um volume constante de fluido de trabalho, em
geral óleo mineral. O torque transmitido pelo motor de entrada é convertido em
energia cinética no fluido operacional dentro do rotor da bomba ligado a este. No
rotor da turbina, esta energia hidrodinâmica é novamente reconvertida em
energia mecânica. Para as funções do acoplamento, podemos descrever três
condições de operação:
Todo o fluido de trabalho repousa
estático no acoplamento.
No circuito operacional do acoplamento, o fluido
é acelerado com aumento da rotação do rotor da
bomba. O fluxo de circulação, assim desenvolvido,
incide sobre o rotor da turbina e, assim, a coloca em
movimento. A curva do torque é determinada pela
curva característica do acoplamento e uma
disposição adequada das câmaras de compensação
(câmara de retardo, carcaça da câmara anular)
influencia a característica de partida.
Construção e funcionamentoConstrução e funcionamento
Devido à pequena diferença de rotação
entre o rotor da bomba e o rotor da turbina
desenvolve-se uma condição de fluxo
estacionário no acoplamento. É transmitido
ainda apenas o torque solicitado pela
máquina de trabalho.
Os fatores fundamentais para o dimensionamento de um
acoplamento são a potência e a rotação do motor de acionamento.
Podemos determinar o tamanho correspondente do acoplamento
no gráfico de potência a seguir. Dentro da faixa de potência
correspondente, o acoplamentoé adequado ao acionamento
correspondente pela variação da carga de óleo. Diferentes
condições de aplicação requerem diferentes comportamentos de
partida (curva característica) do acoplamento. Importantes critérios
neste sentido, dizem respeito ao momento de inércia, a limitação
da rotação e a freqüência de partidas da instalação.
Escolha do AcoplamentoEscolha do Acoplamento
Escolha do AcoplamentoEscolha do Acoplamento
Tipos de Acoplamentos
Diferentes tipos de comportamento de partida podem ser 
comprados.
MM: Torque do motor
ML: Torque da carga
MK: Torque do acoplamento
MN: Torque nominal
J: Momento de inércia
O uso deste tipo de acoplamento é recomendado quando se
faz necessário um amortecimento das vibrações e proteções contra
sobrecarga para o motor e máquina acionada; também podem ser
aplicados em acionamentos mais simples na faixa de baixas
potências.
O acoplamento tipo DT tem dois circuitos de trabalho coaxiais
que atuam em paralelo. O circuito duplo resulta na duplicação da
transmissão de potência com mesmo tamanho do acoplamento.
Acoplamento tipo T e DT 
Acoplamento tipo T e DT 
Campos de aplicação:Campos de aplicação:
�� Rodas de caçambasRodas de caçambas
�� Transportadores de canecasTransportadores de canecas
�� Misturadores e agitadoresMisturadores e agitadores
Acoplamento tipo T e DT 
A versão TV se caracteriza por uma "câmara de retardo" que está
flangeada à roda externa do acoplamento. Em repouso, uma
proporção do fluido operacional fica disposto nesta câmara.
Reduzindo assim o volume na câmara de trabalho.
Assim, na partida do motor, um torque reduzido é transmitido
simultaneamente, oferecendo uma partida sem carga ao motor. Após
a aceleração do motor, o conteúdo da câmara de retardo esvazia-se
para a câmara de trabalho em função do tempo de modo que o
torque total seja transmitido.
Se necessário para casos especiais de aplicação, o torque de
partida do acoplamento pode ser ainda mais reduzido mediante à
instalação de uma câmara de retardo maior (tipo TVV) obtendo-se
assim uma aceleração ainda mais suave da máquina.
Acoplamento tipo TV e TVV
Acoplamento tipo TV e TVV 
Campos de aplicação:Campos de aplicação:
�� Transportadores de correiaTransportadores de correia
�� CentrífugasCentrífugas
�� DecantadoresDecantadores
�� Moinho de tuboMoinho de tubo
�� Máquinas de grande inérciaMáquinas de grande inércia
Acoplamento tipo TV e TVV 
Acoplamento tipo TVVS
Somando-se à câmara de retardo estendida a uma câmara anular
auxiliar.
Durante as primeiras rotações nos procedimentos de partida, devido
à força centrífuga, a câmara acumuladora externa é completamente
preenchida pelo fluido de operação existente no circuito de trabalho. Em
comparação com acoplamentos sem a câmara anular, a quantidade de
óleo existente na câmara de trabalho de um acoplamento TVVS fica
consideravelmente reduzida, resultando em uma redução do torque
transmitido durante a partida do motor. O aumento do torque ocorre em
função do tempo por esvaziamento da câmara de retardo para dentro da
câmara de retardo. Os eventos de partida podem ser adequados às
necessidades da aplicação, por meio do ajuste dos diâmetros dos giclês.
Este novo conceito de acoplamento foi concebido especialmente para
o acionamento de transportadores de correias. Em virtude do crescimento
gradual do torque, uma automática adaptação das condições da carga da
correia é obtida.
Acoplamento tipo TVVS 
Campos de aplicação:Campos de aplicação:
��Transportadores de correiaTransportadores de correia
�� máquinas com grande inérciamáquinas com grande inércia
Voith Turbo Voith-Turbo
Acoplamento
Tipo TVVS
Condição 
de 
Operação
OperaçãoPartidaEstacionário
Acoplamento tipo TVVS
Acoplamento tipo TRI e TVRI
A polia para correia em V ou plana que é flangeada na 
tampa do mancal permite a obtenção de variadas rela de 
transmissão. Se necessário, a polia da correia pode ser 
facilmente substituída. 
Os acoplamentos TRI e TVRI são montados em balanço no 
eixo do motor ou no eixo da máquina. As forças na correia são 
suportadas por um mancal na tampa do mancal no cubo do 
acoplamento. 
O tipo TRI encontra sua aplicação como auxiliar de partida 
e proteção contra sobrecarga. Já o tipo TVRI com a câmara de 
retardo adicional é usado quando uma partida especialmente 
suave é necessária.
Acoplamento tipo TRI e TVRI 
Campos de aplicação:Campos de aplicação:
��CentrífugasCentrífugas
��DecantadoresDecantadores
��VentiladoresVentiladores
��MisturadoresMisturadores
��Britadores Britadores 
Acoplamento tipo TRI e TVRI
Tipos de Acoplamentos
AcoplamentosAcoplamentos
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