Eixos Cardans. Soluções em Transmissão e Controle de Força Mecânica. Tec Tor - Eixos Cardans

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1 Eixos Cardans Soluções em Transmissão e Controle de Força Mecânica Tec Tor - Eixos Cardans

2 A Empresa A Filosofia Tec Tor Desde sua fundação, em Setembro de 1986, a Tec Tor vem ao longo de sua existência desenvolvendo projetos no ramo de equipamentos voltados à transmissão e controle de força mecânica. Buscando em sua essência oferecer não só equipamentos, mas sim soluções industriais essenciais ou customizadas com responsabilidade técnica, qualidade, precisão e segurança. Produzindo Catracas, Contra Recuos, Rodas Livres, Freios Industriais, Grampos da Ancoragem e Limitadores de Torque, a Tec Tor tem como objetivo atender aos mais rigorosos padrões industriais utilizando em seu trabalho a melhor tecnologia disponível no mercado, tanto para confecção dos projetos e soluções, quanto para o atendimento das expectativas de nossos clientes e fornecedores. Para isso a empresa valoriza a capacidade humana e a contribuição individual que busca através da integridade, habilidade e capacidade, oferecer inovações constantes para o aprimoramento das atividades e benefícios de nossos clientes. A equipe formada por colaboradores altamente qualificada é composta por engenheiros, projetistas, consultores, técnicos e especialistas, além de toda a estrutura do parque fabril, profissionais estes que procuram desenvolver soluções eficientes para atender as necessidades de nossos clientes. Reconhecida no mercado como sinônimo de qualidade, inovação e por sua responsabilidade técnica (capacidade de oferecer o produto certo para a aplicação desejada e confeccionado de maneira correta), a Tec Tor, atende aos mais variados projetos convencionais ou especiais do mercado nacional e internacional. Todos com a garantia de qualidade, eficiência e assistência técnica especializada, que abrange desde o desenvolvimento personalizado do projeto, supervisão até o acompanhamento de montagens e start up do equipamento no cliente. Líder no mercado brasileiro no setor de Contra Recuos e Rodas Livres, com Assistência Técnica em diversos estados e em outros países, a Tec Tor tem a satisfação e a certeza de fornecer soluções seguras e eficazes agregando valor e competitividade a cada projeto de nossos clientes, firmando assim o nome Tec Tor como uma empresa que contribui no crescimento e desenvolvimento sustentável do país. Missão Atender efetivamente as necessidades do mercado em soluções de transmissão e controle de força mecânica, tendo como princípio a qualidade, precisão e segurança. Visão Obter a liderança de mercado sendo ícone na geração de tecnologia em transmissão e controle de força mecânica, com excelência em atendimento e prestação de serviços. Valores - Integridade - Responsabilidade Técnica - Inovação Constante - Valorização humana 2

3 Índice Cardan e seus Componentes... 4 Instruções... 5 Dimensionais TTEC F... 6 Tabelas TTEC F... 7 Dimensionais TTEC F... 8 Tabelas TTEC F... 8 Dimensionais TTEC B... 9 Tabelas TTEC B Cruzetas Transporte, Armazenamento e Manutenção Selecionamento

4 O Cardan A função básica do eixo cardan é transmitir a energia gerada pelo motor para o eixo diferencial, e, por sua vez, o eixo diferencial irá transferir esta energia recebida do eixo cardan para as rodas. Nas extremidades desse tubo existem conexões chamadas de juntas universais, onde estão as cruzetas. São as cruzetas que dão aos cardans a capacidade de transmitir força do motor para o eixo em diferentes ângulos. Além de transmitir a força em ângulo, permitido pelas juntas universais, o cardan também precisa ter a capacidade de se encolher e expandir, conforme a oscilação vertical do eixo. Para isso, o conjunto de luvas e ponteiras (ou pontuvas e luveiras) localizado no meio do cardan é que permite este movimento. A construção deste equipamento é feita de forma simétrica, permitindo sua instalação em qualquer sentido de rotação, (deve levar em consideração as flechas marcadas no mesmo). Ressalta-se o fato de que os Eixos Cardans da linha TTEC podem ser montados em qualquer posição angular de 3 a 15 graus, facilitando sua instalação. Linha Industrial pesada - Flanges e garfos fabricados em aço fundido ligado e analisados com ultrason e liquido penetrante. - Ponteiras e luvas fabricadas em aço forjado ligado e cruzetas com aço ligado. - Pintura em epóxi com camadas 150 a 200 mícrons com certificado de pintura e aderência. - Montagem com montadores especializados e soldador qualificado (inspetor de solda nível I Petrobras). - Balanceamento dinâmico entre diâmetro 60 a 1000 mm,5000 mm de comprimento com rotação entre 10 a 3000rpm e capacidade para 5000 kg. - Todos os projetos desenvolvidos de acordo com a aplicação e analisados pela engenharia de aplicação. - Todos os Eixos Cardans são fornecidos com data book contendo analise critica de cálculos certificados de ultrason, pintura, balanceamento e certificado de material garantindo a rastreabilidade do produto final. Linha Industrial leve - Flange, garfos, ponteiras, luvas e cruzetas padrão Albarus (Dana), montagem e balanceamento seguindo o mesmo processo de Cardan linha industrial pesada. - Dimensionamento e aplicação desenvolvidos na engenharia de aplicação e analisados tensão de escoamento, ruptura e torque. - Linha industrial leve fornecido com manual de instalação, lubrificação, certificado de balanceamento e pintura. Componentes 4

5 Instruções O eixo cardan deverá ser montado de maneira que as estrias estejam protegidas de todo o tipo de intempérie. Em geral, isso significa que a instalação deve ocorrer como mostra fig. 1, em que as estrias seladas estão no ponto descendente. Dessa forma, não existe nenhuma possibilidade de água ou outro elemento nas estrias. O banlanceamento dos eixos cardans exige que os contra-flanges, que serão aparafusados nos flanges do eixo tenham uma baixa rugosidade nas faces. Além disso, as folgas não devem exceder a tolerância, conforme quadro demonstrativo abaixo: Rotação de Trabalho do Cardan Batimento Axial P Máx. Batimento Radial R Máx. Tol. T 500 0,10 0,10 h ,07 0,07 h ,05 0,05 h ,03 0,03 j6 Para perfeita montagem dos flanges com os contra-flanges, as superfícies deverão estar limpas, sem graxa, sem tinta e sem agentes químicos para proteção. A superfície usinada não deverá exceder a rugosidade de 25 µm (ra). Os parafusos de fixação deverão ter resistência mínima conforme classe 10,9 e as porcas conforme classe 10. Eles deverão ser apertados transversalmente usando uma chave adequada. Instalação do Eixo Cardan Fig. 1 - Posição de Montagem Ao instalar um eixo cardan, observe o alinhamento das setas indicativas, para que os garfos 1 e 2 fiquem perfeitamente alinhados. Estes cuidados garantirão a qualidade do balanceamento do cardan. 5

6 TTEC F Tipos de flanges F1 F2 F3 F4 40º 40º H B 8 furos 6 furos 4 furos 4 furos Tipo 1: Eixo cardan com tubo de curso compensatório Tipo 2: Eixo cardan com tubo sem curso compensatório Tipo 3: Eixo cardan sem tubo e curso compensatório, extra-curto Tipo 4: Eixo cardan sem tubo e sem curso compensatório 6

7 TTEC F Modelo Cruzeta MW (Nm) MZ (Nm) A B C F LM R K G H Z TTEC 60 F CZT - 19, ,8x1,7 65 3,5 5,1 4 TTEC 65 F CZT - 19, ,8x1,7 70 4,5 6,1 4 TTEC 75 F CZT - 23, ,8x1, ,1 6 TTEC 90 F CZT ,5 47 2, ,8x1, ,5 8,1 6 TTEC 100 F CZT , ,8x1, ,5 8,1 6 TTEC 100 F CZT - 30, , ,2x2, ,1 6 TTEC 120 F CZT - 30, , x ,1 8 TTEC 150 F CZT - 34, x ,1 8 TTEC 150 F CZT - 38, x ,1 8 TTEC 150 F CZT - 34, x ,1 8 TTEC 150 F CZT - 45, ,5 90x ,1 8 TTEC 150 F CZT - 48, x ,1 8 TTEC 180 F CZT - 52, , ,5 90x ,1 8 TTEC 180 F CZT - 52, , x ,1 8 Modelo Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 LZ LV LF LZ LV LF TTEC 60 F TTEC 65 F TTEC 75 F TTEC 90 F TTEC 100 F TTEC 100 F TTEC 120 F TTEC 150 F TTEC 150 F TTEC 150 F TTEC 150 F TTEC 150 F TTEC 180 F TTEC 180 F Características: - Olhal Fechado - Design compacto - Baixa manutenção - Operação ângulo de 3º a 25 - Torque de 250 a 7500 N.m - Flange de ø 60 a 180 mm Aplicações: Veículos ferroviários, Máquinas Agrícolas, Laminadores, Unidades Marinhas, máquinas em geral, Betoneiras. Como Encomendar: Modelo Tipo Tipo do Flange TTEC 60F T1 F1 7

8 TTEC F Modelo Ângulo Cruzeta MW (Nm) MZ (Nm) A B C F LM R K G H Z TTEC 225F 15º CZT - 060F X ,1 8 TTEC 250F 15º CZT - 074F x ,1 8 TTEC 275F 15º CZT - 083F x ,1 8 TTEC 315F 15º CZT - 095F x ,1 8 TTEC 350F 15º CZT - 110F x ,1 10 TTEC 370F 15º CZT - 120F ,5x ,1 10 Modelo Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 LZ LV LF LZ LV TTEC 225F TTEC 250F TTEC 275F TTEC 315F TTEC 350F TTEC 370F LZ = Comprimento mínimo do eixo fechado LV = Curso LF = Comprimento fixo Como Encomendar: Modelo Tipo Tipo do Flange TTEC 225F T3 F4 8

9 TTEC B Tipos de flanges F1 F5 F6 8 furos 10 furos 16 furos Tipo 1: Eixo cardan com tubo de curso compensatório Tipo 2: Eixo cardan com tubo sem curso compensatório Tipo 3: Eixo cardan sem tubo e curso compensatório, extra-curto Tipo 4: Eixo cardan sem tubo e sem curso compensatório 9

10 TTEC B Modelo Ângulo Cruzeta MW (Nm) MZ (Nm) A B C F LM R K G H Z X Y TTEC 225B 15º CZT 074B x , TTEC 250B 15º CZT 083B x , ,5 TTEC 285B 15º CZT 095B x , TTEC 315B 12º CZT 110B x , TTEC 350B 12º CZT 120B x , TTEC 390B 10º CZT 130B x , TTEC 435B 10º CZT 154B x , TTEC 480B 10º CZT 170B x , ,5 Modelo Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 LZ LV LF LZ LV LF TTEC 225B TTEC 250B TTEC 285B TTEC 315B TTEC 350B TTEC 390B TTEC 435B TTEC 480B LZ = Comprimento mínimo do eixo fechado LV = Curso LF = Comprimento fixo Características: - Olhal Bi-partido - Design compacto - Baixa manutenção - Operação ângulo de 3º a 15 - Torque de a N.m - Flange de ø 225 a 480 mm Aplicações: Veículos Ferroviários, Máquinas Agrícolas, Laminadores, Unidades Marinhas, Unidades de Incêndio, Máquinas em Geral, Industria Têxtil. Como Encomendar: Modelo Tipo Tipo do Flange TTEC 225B T1 F5 10

11 Cruzetas As cruzetas são responsáveis por transmitir a força de dois eixos em ângulos. São responsáveis por permitir que o cardan transmita a força da caixa de câmbio para o diferencial, pois a caixa de câmbio está em nível acima do eixo diferencial. Sua fixação se dá por anéis-trava ou braçadeiras, dependendo do seu tipo de aplicação. As cruzetas se unem ao cardan por meio de garfos e flanges ou garfos e terminais. O conjunto formado por estes componentes mais a cruzeta chamamos de junta univeral. Fechado Modelo ø A (mm) ø B (mm) CZT ,1 CZT 23,8 23,8 61,2 CZT ,8 CZT 30,2 30,2 106,2 CZT 34,9 34,9 106,2 CZT 38,1 38,1 57,1 CZT 34,9 34,9 126,1 CZT 45,1 45,1 120,3 CZT CZT 52,1 52,1 133 CZT ,9 CZT CZT Bi-partido Modelo ø A (mm) ø B (mm) CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT CZT Fechado Bi-partido øa øa øb øb 11

12 Transporte, armazenamento e manutenção Transporte e Armazenamento Para transporte e armazenamento do eixo cardan, alguns cuidados devem ser tomados para que não ocorra o empenamento do eixo e o comprometimento do banlanceamento: - o transporte deve ser lento e contínuo; - deve-se evitar choques; - o eixo deve ser mantido na posição horizontal e as estrias deslizantes totalmente fechadas, fig o armazenamento deve ser feito longe de umidade; - o eixo deve ser protegido com plástico bolha para evitar o contato com o pó e resíduos industriais. Fig. 4 - Posição de Armazenagem Manutenção Para eixo que trabalha em período de 24 horas, FAZER a manutenção preventiva detalhada de todos os componentes a 3 MESES. Sugere-se manutenção preventiva a cada 20 dias de operação, para regime de 24 horas. A manutenção deve abranger os seguintes aspectos: - Testes de ruídos - Inspeção de folgas - Parafusos e flanges - Capa de proteção e pintura - Lubrificação - Vibrações Teste de ruídos Qualquer alteração no funcionamento normal do eixo indicará algum tipo de ruído, que deve ser identificado e rapidamente corrigido para evitar danos ao conjunto cardan. Inspeção de folgas No período recomendado é importante examinar possíveis folgas, analisar copinho-olhal, flangeacoplamento, parafusos e porcas e principalmente ponteira-luva, fig.5. Capa de proteção e pintura A capa de proteção existente em cada extremidade nao deve apresentar cortes, rachaduras ou máfixação, pois protege todo o sistema de funcionamento da cruzeta, fig.6. A pintura deve estar sem de falhas, bolhas ou riscos, deve-se fazer a manutenção preventiva para evitar o aparecimento de pontos de corrosão. Balanceadora A Tec Tor conta com uma das maiores balanceadoras do Brasil, sua capacidade comprimento, com peso de até 5 toneladas e com ø de flange de até 3000 mm. é de até 5m de 12

13 Transporte, armazenamento e manutenção Lubrificar Lubrificar Lubrificar Fig. 5 - Folga dos Olhais Lubrificar Fig. 6 - Lubrificação das Cruzetas Lubrifiação A lubrificação deve ser realizada a cada 20 dias de operação, num regime de 24 horas de trabalho. Os pontos de lubrificação estão apresentados com graxeiros, nos copinhos, cruzetas e luva dentada. A aplicação da graxa correta é importante, pois ela interfere no bom funcionamento do eixo cardan. Indicamos a graxa, com espessante à base de sabão de litio com PTFE. Esta graxa suporta temperaturas de até 300 ºC, e é própria para prolongamento da vida útil do eixo cardan. Os pontos de lubrificação deverão ser relubrificados até que a graxa purgue pelos anéis, vedações ou respiros. Cruzetas e luvas deverão ser as peças principais de lubrificação, fig.6. Vibrações As vibrações estão associadas a inúmeras causas, dentre as quais destacam-se as seguintes: - desalinhamento do eixo cardan; - rotação fora do especificado em projeto; - desbalanceamento dinâmico; - picos de tensão no funcionamento. No surgimento de qualquer um destes problemas, as vibrações no conjunto eixo cardan serão excessivas. Neste caso, é necessário parar o equipamento para que se possa fazer uma análise ou até mesmo uma manutenção preventiva no conjunto, afim de atenuar vibrações. Montagens especiais Montagem tipo W Esta montagem ocorre quando a flange da esquerda encontra-se a 15º com o eixo principal a 0º e a flange da direita a -15º. A Montagem W exerce mais força em uma área menor e, geralmente, necessita de um ângulo de trabalho das cruzetas maior do que a Montagem Z. Para selecionamento desta aplicação consulte nossos especialistas. Montagem tipo Z Esta montagem ocorre quando a flange da esquerda encontra-se a 0º com o eixo principal a -15º e a flange da direita a 0º. A Montagem Z distribui a força exercida de forma mais uniforme. Para selecionamento desta aplicação consulte nossos especialistas. 13

14 Aplicações Aplicação 1- modelo X Aplicação2 - modelo X Aplicação3- modelo X Aplicação 4- modelo X Aplicação 5- modelo X Aplicação 6- modelo X Aplicação 7- modelo X Aplicação 8- modelo X Aplicação 9- modelo X 14

15 Selecionamento Cardan As informações contidas neste tópico são meramente informativas. A seleção de eixos Cardan efetuadas por clientes são de inteira responsabilidade dos mesmos, não cabendo a Tec Tor responsabilidade por erros de cálculos, portanto recomendamos consultar a fábrica sempre que houver a necessidade de selecionar eixos Cardan. As informações básicas necessárias para seleção de um eixo Cardan são descritas abaixo: 1 - POTÊNCIA DO MOTOR 2 - ROTAÇÃO DO MOTOR 3 - REDUÇÃO ( CASO O CARDAN TRABALHE APÓS REDUTORA ) 4 - ÂNGULO DE TRABALHO 5 - COMPRIMENTO MÍNIMO ( Lz ) 6 - CURSO COMPENSATÓRIO ( Lv ) A determinação do tipo de eixo Cardan baseia-se no torque nominal do sistema (Tn) e o fator de serviço (K) dependendo do tipo de carga de cada equipamento. O torque máximo do sistema é calculado nesta relação: Tm ( Torque máximo ) = Tn x K Fator de serviço: CARGA FATOR K CARGA CONTÍNUA 1,2 a 1,5 CHOQUES LEVES 15 a 2,0 CHOQUES MÉDIOS 2,5 CHOQUES PESADOS 3,0 CHOQUES EXTREMOS 4,0 a 6,0 O eixo selecionado por este método terá como vida útil estimada 5000h. Para aumentar a vida útil do eixo Cardan devese utilizar outro método, onde outras fatores são levados em consideração: Calcula-se o torque do sistema conforme abaixo: Torque calculado ( Tc ) = Tn x K1 x K2 x K3 Onde: 1 - Torque nominal ( Tn ) 2 - Fator dependendo do motor ( K1 ) 3 - Fator para vida útil ( K2 ) 4 - Fator angular ( K3 ) O resultado será utilizado como TORQUE CONTÍNUO na tabela de eixos Cardan, selecionando o eixo conforme o torque determinado. Na tabela de eixos Cardan selecione o correspondente ao torque calculado que coincida com o tipo adequado ou o imediatamente superior. Selecionamento dos Fatores K1, K2, K3 Nesta relação o torque máximo não deverá exceder o torque contínuo indicado nas tabelas de eixos Cardan Tec Tor. Acionamento Fator K1 Motor elétrico Gasolina 4 ou + cil. Gasolina 1/3 cil. Diesel 4 ou + cil. Diesel 1/3 cil. COM elemento elástico 1,00 1,25 1,50 1,50 2,00 SEM elemento elástico 1,00 1,75 2,00 2,00 2,50 Vida (x10³ horas) Fator K2 1,2 1,5 1,7 1,9 2,2 2,4 2,5 2,6 2,7 2,9 Angulo de Trabalho Fator K3 -- 1,15 1,30 1,40 1,50 1,65 1,8 1,9 2,0 2,10 2,30 2,40 2,50 Reservamo-nos o direito de alterações neste catálogo sem prévio aviso. 15

16 Catálogo Julho 2009.: Cód Rev.01 A Escolha Inteligente CONTRA RECUOS - BACKSTOPS - RODAS LIVRES - CATRACAS FREIOS INDUSTRIAIS - LIMITADORES DE TORQUE GRAMPOS DE ANCORAGEM - INVERSORES DE FREQÜÊNCIA TAMBORES AUTO ACIONADOS - EIXOS CARDANS Matriz Av. Novo Horizonte - n 406 Santo André - SP - CEP Brasil Tel.: +55 (11) Fax.: +55 (11)