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Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 01 Recuperação de Elementos Mecânicos Prof. Waydson Martins Ferreira Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 02 Na manutenção de máquinas ou equipamentos, deve-se levar em consideração as solicitações mecânicas atuantes, pois os desgastes, as deformações e mesmo as trincas podem ser causadas por elas. Em algumas situações, a correção de uma falha pode vir a ser desnecessária, desde que se constate que ela não vá comprometer o conjunto em seu funcionamento. Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 03 Por exemplo, em equipamentos antigos e superdimensionados, certas falhas não prejudicam o conjunto, pois a estrutura desses equipamentos antigos era construída para suportar erros e omissões do projeto. Compare a robustez e o dimensionamento de uma máquina antiga com uma moderna. Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 04 A recuperação de um determinado equipamento ou conjunto mecânico tem, como fase preliminar, a decisão de desmontá-lo. Nesse momento, alguns fatores vão direcionar o mecânico de manutenção nas tarefas de recuperar, efetivamente, o equipamento. Os principais fatores direcionantes são os seguintes: análise de cada um dos componentes em termos de desgaste; análise do conjunto; qual a gravidade da avaria; quais elementos podem ser aproveitados. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Destacar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 05 Recuperação de subconjuntos com movimentos Na recuperação de subconjuntos que possuem movimentos, deve-se levar em consideração dois aspectos: a resistência estática e as condições dinâmicas do conjunto. Em termos de solicitações dinâmicas, as seguintes características devem ser consideradas: resistência às vibrações, choques, rupturas etc.; desbalanceamento; desgastes provocados pelo atrito, de acordo com as condições operacionais de trabalho. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 06 Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 07 Além dessas características, passam a ser importantes, além da escolha do material que as atendam os tratamentos térmicos, a geometria das peças, o acabamento superficial e a exatidão dimensional nas regiões onde se verifica o movimento relativo entre os componentes do conjunto. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 08 Recuperação de eixos Os eixos são elementos mecânicos sujeitos a solicitações estáticas e dinâmicas. Para recuperar um eixo, vários parâmetros devem ser definidos. Entre eles, os seguintes são muito importantes: análise das condições de trabalho do eixo, como primeiro passo; Velocidade de trabalho do eixo; condições ambientais do meio onde ele se encontra; presença eficiente de lubrificação; pressões específicas por ele exercidas ou suportadas. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 09 Preparação de eixos A preparação de eixos envolve as seguintes etapas: Exame da área onde se deu a ruptura. Eliminação do material fatigado da área de ruptura. Verificação de trincas remanescentes do próprio processo de ruptura ou fadiga. Usinagem para preparar as juntas, onde caso o eixo tenho sido danificado a ponto de ter fraturado em 2 partes pode-se usar um pino de união. Caso contrário utilizar as medidas A e D para usinagem da junta de soldagem; luish Destacar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 10 Reconstituição de eixos por soldagem Para reconstituir eixos pelo processo de soldagem, é necessário preparar as juntas, ou seja, chanfrá-las. Os rebaixamentos deverão ser suficientes para o recondicionamento e para os tratamentos térmicos prévios. A recuperação de eixos por soldagem passa por três fases: escolha do material de adição e do processo de soldagem; preparação dos eixos; procedimento de soldagem. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 11 O material do pino de guia deve ser igual ao material do enxerto ou, com resistência igual ou superior. O ajuste entre o pino e o eixo deve estar na faixa H6 e H7. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 12 ● SOLDAGEM DE MANUTENÇÃO (ELETRODO REVESTIDO) – ESCOLHA DE ELE TRODOS ● ESPECIFICAÇÃO AWS PARA ELETRODOS; https://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/principais-aplicacoes-eletrodos-manutencao.cfm https://www.esab.com.br/br/pt/education/blog/principais-aplicacoes-eletrodos-manutencao.cfm apostilaeletrodosrevestidos_okESAB.pdf Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 13 Procedimento de soldagem O procedimento de soldagem deve abranger as seguintes fases: estabelecer a temperatura de preaquecimento de acordo com o material a ser soldado; efetuar a soldagem, mantendo a peça na temperatura de preaquecimento, evitando o superaquecimento que pode levar a deformações. As deformações poderão ser evitadas desde que se faça uma soldagem por etapas e numa seqüência adequada; luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 14 Procedimento de soldagem deixar a solda resfriar lentamente para evitar choques térmicos; realizar tratamentos térmicos: normalização ou beneficiamento. Salientemos que as peças deformadas não devem ser endireitadas em prensas. Se o endireitamento for realizado em prensas, serão criadas tensões elevadas na estrutura, com consequências imprevisíveis. EXEMPLO TIG https://www.youtube.com/watch?v=ZfTyzoAJvzY luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 15 Recuperação de Chapas Grossas Trincadas por Soldagem ● Localização da fratura/trinca A localização da fratura/trinca deve ser feita de modo preciso para identificar claramente onde ela começa e onde termina. Essa identificação pode ser realizada pelo método de ensaio por líquido penetrante. Primeiramente pulveriza-se um líquido de limpeza na peça. Depois, aplica-se o líquido penetrante na região da trinca e aguarda-se alguns minutos para que o líquido penetre no material. A seguir, limpa-se a região da trinca e pulveriza-se um líquido revelador que tornará a trinca e seus limites bem visíveis. ● Furação das extremidades da trinca ● Furos entre 7 e 10 mm para aliviar as tensões da trinca durante a soldagem https://magnaflux.com.br/br/blog/como-fazer-um-ensaio-por-liquido-penetrante-visivel/ https://magnaflux.com.br/br/blog/como-fazer-um-ensaio-por-liquido-penetrante-visivel/ luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 16 Goivagem ou chanfragem do local da soldagem ● Inicialmente deve-se realizar a goivagem - com eletrodo de corte - com formato arredondado para favorecer a distribuição das tensões. ● Além disso, a preparação com eletrodo de corte proporciona uma solda sem poros, isenta de escórias, areia, óleo ou gordura. Essas impurezas sofrem combustão durante a goivagem e se gaseificam. Recuperação de Chapas Grossas Trincadas por Soldagem Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 17 ●Quando a ligação da solda no ferro fundido apresentar dificuldades de estabilização em coesão e aderência, recomenda-se o uso da técnica de revestimento do chanfro (amanteigamento), conforme mostra a figura a seguir: Recuperação de Chapas Grossas Trincadas por Soldagem luish Destacar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 18 ● Conforme esquematização abaixo, soldamos alternadamente e por etapas com cordões retos e curtos com comprimento máximo de 30 mm. ● A máquina de soldagem deve operar com baixa amperagem. O eletrodo deve ser de pequeno diâmetro e a velocidade de soldagem tem de ser alta para evitar o excesso de calor localizado. Recuperação de Chapas Grossas Trincadas por Soldagem ● A solda alternada com cordões curtos tem a finalidade de manter um baixo aporte de calor na peça e diminuir ao máximo as tensões de soldagem e conseqüentemente a deformação. https://www.youtube.com/watch?v=weJsICNUpmM luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 19 Recuperação de engrenagens A melhor forma de recuperar engrenagens desgastadas ou quebradas é construir novas engrenagens, idênticas àquelas danificadas. A construção de novas engrenagens exige cuidados, sobretudo na exatidão do perfil dos dentes. Há casos em que se opta por recuperar engrenagens por soldagem, notadamente quando se trata de dentes quebrados. Nesses casos, deve-se cuidar para que a engrenagem não adquira tensões adicionais que possam causar novas quebras. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 20 Recuperação de engrenagens Na verdade, a inclusão de um dente soldado em uma engrenagem é um caso de enxerto. Normalmente, o dente incluso nunca será perfeito, o que, mais cedo ou mais tarde, virá a prejudicar as demais engrenagens que trabalharão acopladas com a que recebeu o dente enxertado. Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 21 Recuperação de engrenagens De qualquer forma, a recuperação de dentes de engrenagens por solda obedece à seguinte sequencia: preparação das cavidades; soldagem; ajustes dos dentes. luish Destacar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 22 Recuperação de roscas As roscas apresentam, normalmente, dois danos típicos: quebra do parafuso por cisalhamento do corpo ou da cabeça e rosca interna avariada (espanada). luish Destacar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 23 Quebra do parafuso por cisalhamento Nesse caso, para extrair a parte restante, improvisa-se um alongamento para a chave fixa, ou então usa-se um extrator apropriado para os casos em que a seção da quebra esteja situada no mesmo plano da superfície da peça. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 24 Quebra do parafuso por cisalhamento A figura seguinte mostra a sequencia para o uso do extrator, o qual requer apenas um furo no centro do parafuso, com diâmetro inferior ao do núcleo da rosca. Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 25 O extrator é constituído de aço-liga especial e possui uma rosca dente-de-serra, múltipla, cônica e à esquerda. No comércio, o extrator é encontrado em jogos, cobrindo os mais variados diâmetros de parafusos. luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 26 Rosca interna avariada Há várias maneiras de recuperar uma rosca interna avariada. A primeira maneira, caso haja parede suficiente, é alargar o furo roscado e colocar nele um pino roscado. Esse pino roscado deve ser faceado e fixado por solda ou chaveta. A seguir, o pino deve ser furado e roscado com a medida original da rosca que está sendo recuperada. luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 27 Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 28 Rosca interna avariada Outro modo, mais recomendável, é fazer insertos na rosca, ou seja, adicionar na rosca elementos de fixação existentes no mercado. Dentre os insertos conhecidos temos o tipo Kelox e o tipo Heli-coil. Em alguns casos, pequenos ajustes podem se executados com a passagem de machos, figura abaixo: luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 29 Rosca interna avariada O Kelox é uma bucha roscada nas partes interna e externa, com dois rasgos conificados e um rebaixo. Ela apresenta, também, um anel provido de duas chavetas, servindo para fixá-la após o rosqueamento. luish Destacar luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 30 Rosca interna avariada O Heli-coil é uma espiral de arame de alta resistência com a forma romboidal. Nesse caso é preciso, também, repassar o furo danificado com outra broca e rosqueá-lo com macho fornecido pela própria Heli-coil. Em seguida, o inserto é rosqueado com uma ferramenta especial. O aumento do diâmetro do material de base é mínimo. luish Sublinhar Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 31 Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 32 - ESAB. Apostila de Eletrodos Revestidos. 2005. Disponível em <https://www.esab.com.br/br/pt/education/apostilas/upload/1901097rev1_apostilaeletrodo srevestidos_ok.pdf>. Acesso em: 08 de setembro de 2019. - WILHELMSEN SHIPS SERVICE AS. The Welding Handbook. 2017. 557 p. Universidade Federal do Piauí GESTÃO DA MANUTENÇÃO 33 Obrigado pela atenção RECUPERAÇÃO DE ELEMENTOS MECÂNICOS Fatores direcionantes Recuperação Subconjuntos com movimento Eixos preparação de eixos reconstituição por soldagem pino de guia Procedimento de soldagem Chapas grossas trincadas por soldagem localização da fratura/trinca furação das extremidades da trinca goivagem ou chanfragem no local amanteigamento Engrenagens recuperação por solda Roscas Quebra do parafuso por cisalhamento Rosca interna avariada Kelox Heli-coil
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