Elementos de Máquinas

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Antônio Pinhal Ribas
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1 Professor: Leonardo Leódido

2 Sumário Introdução Padronização e Definições Tipos e Usos de Parafusoso

3 Introdução Elementos de fixação: Importância Por que estudar elementos de fixação. Papel em projetos mecânicos Componentes mal dimensionados Concentração de tensões (fadiga)

4 Introdução Exemplos de Aplicação 2,5 milhões de elementos de fixação rebites Economia U$

5 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes

6 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Soldas Junções não-permanentes

7 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Soldas Rebites Junções não-permanentes

8 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes

9 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos

10 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas

11 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola

12 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola Chavetas

13 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola Chavetas Pinos

14 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola Chavetas Pinos Cavilhas

15 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola Chavetas Pinos Cavilhas Cupilhas/contapinos

16 Introdução Dois Grupos: Junções permanentes Junções não-permanentes Parafusos Porcas Retentores de mola Chavetas Pinos Cavilhas Cupilhas/contrapinos Anéis elásticos

17 É um tipo de união permanente; É composto por um corpo cilíndrico e um cabeça de vários formatos; Pode ser fabricado em aço, alumínio, cobre ou latão; Rebite ou solda?

18 Exemplos de Aplicação

19 Podem ser classificados em função da sua cabeça e do seu uso; Fonte: Telecurso 2000

20 Outros tipos de rebite Tipo POP ou de Repuxo: É um elemento especial de união, empregado para fixar peças com rapidez, economia e simplicidade.

21 Rebite POP ou de repuxo

22 Outros tipos de rebite Explosivo: Contém uma pequena cavidade cheia de carga explosiva. Ao se aplicar um dispositivo elétrico na cavidade, ocorre a explosão

23 Outros tipos de rebite De tubo

24 Outros tipos de rebite De semi-tubo

25 Outros tipos de rebite Com alojamento

26 Dados para especificação Material Tipo de cabeça Diâmetro do corpo Comprimento útil

27 Rebitagem Manual ou mecânica

28 Rebitagem Manual

29 Rebitagem Mecânica

30 Rebitagem A quente ou a frio A rebitagem a quente é indicada para rebites com diâmetro superior a 6,35 mm, sendo aplicada, especialmente, em rebites de aço. Na rebitagem a quente, o rebite é antes aquecido em forno ou em chama até atingir cor vermelho-brilhante. A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar qualquer fonte de calor. É indicada para rebites com diâmetro de até 6,3 mm, se o trabalho for à mão, e de 10 mm, se for à máquina.

31 Rebitagem POP

32 Tipos de Rebitagem Sobreposta de recobrimento: É também conhecida como rebitagem de recobrimento, no qual as chapas são apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo destina-se somente a suportar esforços e é empregado na fabricação de vigas e de estruturas metálicas.

33 Tipos de Rebitagem Topo: Simples: É também conhecida como rebitagem de recobrimento simples, sendo destinada para suportar esforços e permitir fechamento ou vedação. É empregada na construção de caldeiras a vapor e recipientes de ar comprimido. Nessa rebitagem as chapas se justapõem e sobre elas estende-se uma outra chapa para cobri-las.

34 Tipos de Rebitagem Topo: Dupla: É também conhecida como rebitagem de recobrimento duplo. Usada quando se deseja uma perfeita vedação. É empregada na construção de chaminés e recipientes de gás para iluminação. As chapas são justapostas e envolvidas por duas outras chapas que as recobrem dos dois lados.

35 Distribuição dos rebites O cálculo de distribuição dos rebites é feito por projetistas que deverão levar em conta a finalidade da rebitagem, o esforço que as chapas sofrerão, o tipo de junta necessário e a dimensão das chapas, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o diâmetro do rebite e o passo. O passo é a distância entre os eixos dos rebites de uma mesma fileira. O passo deve ser bem calculado para não ocasionar empenamento das chapas.

36 Distribuição dos rebites O passo No caso de junções que exijam boa vedação, o passo deve ser equivalente a duas vezes e meia ou três vezes o diâmetro do corpo do rebite. A distância entre os rebites e a borda das chapas deve ser igual a pelo menos uma vez e meia o diâmetro do corpo dos rebites mais próximos a essa borda.

37 Cálculos para Rebitagem Diâmetro de Rebite

38 Cálculos para Rebitagem Diâmetro do Furo

39 Cálculos para Rebitagem Comprimento útil Cabeça redonda y = 1,5 Cabeça escareada y = 1

40 Defeitos da Rebitagem Mau preparo das chapas

41 Defeitos da Rebitagem Má execução dos processos e fases da rebitagem

42 Reparo dos defeitos Troca dos rebites

43 Pinos, cavilhas e cupilhas Pinos e Cavilhas: Os pinos e cavilhas têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas, permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas.

44 Pinos, cavilhas e cupilhas A diferenciação entre pinos e cavilhas leva em conta o formato dos elementos e suas aplicações. Por exemplo, pinos são usados para junções de peças que se articulam entre si e cavilhas são utilizadas em conjuntos sem articulações; indicando pinos com entalhes externos na sua superfície. Esses entalhes é que fazem com que o conjunto não se movimente. Pinos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores: utilização forma tolerâncias de medidas acabamento superficial material tratamento térmico

45 Pinos, cavilhas e cupilhas São elementos cilíndricos/cônicos geralmente de aço e que une peças articuladas. Nesse tipo de união as peças formam uma junção móvel, permitindo conjuntos que se articulam entre si. Na indústria aplicase principalmente em: braços articulados (guindastes, etc), portas, entre outros.

46 Pinos, cavilhas e cupilhas Pino cônico Ação de centragem. Pino cônico com haste roscada A ação de retirada do pino de furos cegos é facilitada por um simples aperto da porca. Pino cilíndrico Requer um furo de tolerâncias rigorosas e é utilizado quando são aplicadas as forças cortantes. Pino elástico ou pino tubular partido Apresenta elevada resistência ao corte e pode ser assentado em furos, com variação de diâmetro considerável.

47 Pinos, cavilhas e cupilhas Pino de guia Serve para alinhar elementos de máquinas. A distância entre os pinos deve ser bem calculada para evitar o risco de ruptura.

48 Pinos, cavilhas e cupilhas Cavilhas As cavilhas, também, são chamados pinos estriados, pinos entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, rebite entalhado. A cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa recebe três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os tipos de cavilha. Sua fixação é feita diretamente no furo aberto por broca, dispensando-se o acabamento e a precisão do furo alargado.

49 Pinos, cavilhas e cupilhas Tipos de Cavilhas

50 Pinos, cavilhas e cupilhas Cupilha é um arame de secção semi-circular, dobrado de modo a formar um corpo cilíndrico e uma cabeça. Sua função principal é a de travar outros elementos de máquinas como porcas. Introduz-se o contrapino ou cupilha num furo na extremidade de um pino ou parafuso com porca castelo. As pernas do contrapino são viradas para trás e, assim, impedem a saída do pino ou da porca durante vibrações das peças fixadas.

51 Pinos, cavilhas e cupilhas Pino Cupilhado: Nesse caso, a cupilha não entra no eixo, mas no próprio pino. O pino cupilhado é utilizado como eixo curto para uniões articuladas ou para suportar rodas, polias, cabos, etc.

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