INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO Campus Presidente Epitácio

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SÃO PAULO Campus Presidente Epitácio

2 ELMA3 AULA 5 Prof. Carlos Fernando Dispositivos de Fixação Pinos, Cupilhas, Cavilhas, Roscas, Mancais de Deslizamento e Rolamento.

3 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.

4 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. O pino une peças articuladas. Nesse tipo de união, uma das peças pode se movimentar por rotação. Os pinos são usados em junções resistentes a vibrações.

5 Pinos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores: Utilização; Forma; Tolerâncias de Medidas; Acabamento Superficial; Material; Tratamento Térmico.

6 Tipos e Funções dos Pinos

7 Tipos de pinos

8 Tipos e Normas

9 Tipos de pinos

10 Cavilha A cavilha une peças que não são articuladas entre si. Também chamada de pino estriado, entalhado ou ranhurado ou rebite entalhado. A cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície externa recebe 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.

11 Cavilhas

12 Classificação das cavilhas segundo tipos, norma e utilização

13 Contrapino ou Cupilha O contrapino ou cupilha é uma haste ou arame com forma semelhante à de um meio-cilindro, dobrado de modo a fazer uma cabeça circular e tem duas pernas desiguais. 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.

14 Cupilha ou contrapino

15 Exemplos de utilização

16 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.

17 Roscas As roscas de perfil triangular são fabricadas segundo três sistemas normalizados: o sistema métrico ou internacional (ISO), o sistema inglês ou whitworth e o sistema americano (UNS). Métrico (ISO) Designação: Diâmetro externo (em milímetros) x passo em milímetros.

18 Withworth (Inglês) e Americano (UNS) Designação: Diâmetro externo (em polegada) x número de fios por polegada. Withworth (Inglês) Americano (UNS)

19 Características das Rosca Métrica (M) Diâmetro externo (D): diâmetro nominal da rosca e caracterizada por este diâmetro junto com o valor do passo, qualidade de fabricação e posição da tolerância. Ângulo de flanco é 60 ( sendo os semiângulos a1 = a2 = 30 ) ABNT NB97: prescreve quais diâmetros nominais devem ser usados preferencialmente, quais diâmetros são complementares, de forma que a combinação do diâmetro nominal com certo valor numérico do passo deve ser considerado como normal. NBR especifica os valores nominais, tolerâncias de fabricação e tolerância de desgaste para calibradores de roscas métricas.

20 Designação das Roscas Métricas

21 Tabela Rosca Métrica Série Normal

22 Tabela Rosca Métrica Série Fina

23 Rosca Métrica

24 Rosca Withworth (Inglês)

25 Manual de Identificação de Roscas Exemplos de especificações de roscas: Rosca Withwoth e Americana NPT/NPTF - National Pipe Thread (Fine), rosca tipo cano, padrão americano. Exemplo: 1/4-18 NPTF 1/4 = Diâmetro nominal em polegada; 18 = Passo (filetes por polegada);

26 UN/UNF - Rosca unificada, rosca paralela, padrão americano (SAE) Exemplo: 9/16-18 UNF 9/16 = Diâmetro nominal em polegada; 18 = Passo (filetes por polegada). BSPT - British Standard Pipe Taper, rosca tipo cano, padrão inglês Exemplo: 3/8-19 BSPT 3/8 = Diâmetro nominal em polegada; 19 = Passo (filetes por polegada); BSPT = Rosca tipo cônica.

27 BSPP - British Standard Pipe Parallel Exemplo: 3/4-14 BSPP 3/4 = Diâmetro nominal em polegada; 14 = Passo (filetes por polegada); BSPP = Rosca tipo paralela.

28 Rosca Métrica Métrica paralela - Exemplo: M22X1.5 M = Significa métrica; 22 = Diâmetro da rosca em mm; 1.5 = passo (distância entre os filetes em mm). Métrica cônica - Exemplo: M10X1 keg M = Significa métrica; 10 = Diâmetro da rosca em mm; 1 = passo (distância entre os filetes em mm); keg é uma abreviação de uma palavra, em alemão, que significa cônica.

29 Instrumentos para Medir Roscas Paquímetro: mede diâmetro interno e externo. Pente de roscas: Usado para comparar o passo predeterminado com a rosca a ser medida.

30 Calibradores de Rosca Um processo usual e rápido de verificar roscas consiste no uso dos calibradores de rosca. São peças de aço, temperadas e retificadas, obedecendo a dimensões e condições de execução para cada tipo de rosca. Basicamente apresentam-se em dois modelos: Calibrador de anel emprega-se na verificação de roscas externas; Calibrador tampão emprega-se na verificação de roscas internas.

31 Calibrador de Anel O calibrador de rosca da figura a seguir é um tipo usual de calibrador de anel, composto por dois anéis, sendo que um lado passa e o outro não passa, para a verificação da rosca externa.

32 Calibrador regulável de rosca O calibrador de boca de roletes é geralmente de boca progressiva, o que torna a operação muito rápida, não só porque é desnecessário virar o calibrador, como porque o calibrador não se aparafusa à peça. O calibrador em forma de ferradura pode ter quatro roletes cilíndricos ou quatro segmentos de cilindro.

33 Utilização do Calibrador Regulável

34 Calibrador Tampão São peças de aço temperadas e retificadas, obedecendo a dimensões e condições de execução para cada tipo de rosca. o calibrador da figura é o modelo comum do tipo tampão de rosca, servindo para verificação de roscas internas. A extremidade da rosca mais longa é chamada lado passa, consequentemente a outra extremidade é conhecida como lado não passa.

35 Mancais Mancal é um dispositivo mecânico fixo, em geral em ferro fundido ou aço, e antigamente também de madeira, onde se apoia um eixo, girante, deslizante ou oscilante Podem ser de deslizamento ou rolamento.

36 Mancais de Deslizamento Mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixa em um suporte. As buchas são feitas de material macio: bronze e ligas de metais leves. Usados para máquinas pesadas e de baixa rotação. Podem ser radiais, axiais ou mistos.

37 Mancais de Deslizamento Radiais Os mancais de deslizamento radiais são projetados para suportar exclusivamente cargas radiais. E podem ser de diversos tipos, entre eles: Integrais ( usados em eixos de diâmetro pequeno); Bipartidos (todos os tipos de eixos, mas obrigatórios para eixos de grande diâmetro).

38 Mancais de Deslizamento Axiais Os mancais de deslizamento axiais são projetados para suportar cargas exclusivas axiais. Os mancais de deslizamento conjugados, ou radias axiais são projetados para suportar cargas tanto sentido radial como axial. São mancais com comprimento maior que os anteriores devido a sua construção física.

39 Mancais de Rolamento Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de rolamento é o mais adequado. Os rolamentos são classificados em função dos seus elementos rolantes.

40 Outros Tipos de Mancais Mancal Hidrodinâmico: Cria uma pequena camada de fluido hidrodinâmico entre o mancal e o eixo, diminuindo o atrito. Pequenos canais na bucha permitem a passagem do lubrificante; Mancal Magnético: é constituído por dois elementos, um acoplado no eixo e o outro no mancal, que criam campos magnéticos da mesma polaridade, de tal forma que se repelem, permitindo desta forma que o eixo fique sem contato com o mancal

41 Mancal Magnético (UNESP)

42 Exercícios de Fixação 1. Qual principal diferença entre pinos e cavilhas? 2. Cite 3 tipos de pinos e suas respectivas funções. 3. Qual a função da cupilha? Cite 3 exemplos de aplicação de cupilhas. 4. Quais as principais diferenças entre os modelos de rosca métrica, withwoth e americana? 5. Qual significado das designações de roscas abaixo: M 15 x 1,5 1 1/2-18 UNF M 6 x 1 6. Quais instrumentos utilizados na medição de roscas? 7. Quais os tipos de mancais de deslizamento existentes? Descreva seu principio de funcionamento. 8. Descreva as características de funcionamento dos mancais de deslizamento e de rolamento.

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