Curso Superior de Tecnologia em - Refrigeração, Ventilação e Ar condicionado

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1 Curso Superior de Tecnologia em - Refrigeração, Ventilação e Ar condicionado Disciplina: ELEMENTOS DE MÁQUINAS Professor Me. Claudemir Claudino Alves

2 PARAFUSOS - Entre os elementos de união desmontáveis, os parafusos são os mais utilizados, pelo custo reduzido e fácil aplicação; - Os parafusos podem ser de fixação ou de movimento. Os parafusos de movimento são usados na transmissão de forças. As roscas têm formato trapezoidal, quadrado ou de dente de serra. 2

3 Características dos parafusos de fixação. O parafuso de fixação pode ser dividido em três partes: cabeça, corpo e rosca, conforme indicado na figura 3

4 A figura a seguir mostra esquematicamente diversas formas de cabeça de parafusos. 4

5 A rosca normalmente é de perfil triangular, com ângulo de 60 ou 55, dimensões em milímetros (rosca métrica) ou em polegadas (rosca UNC e rosca Whitworth). As dimensões principais podem ser observadas na figura a seguir. 5

em polegadas (rosca UNC e rosca Whitworth).

6 - Define-se o passo de uma rosca (p) como a distância entre dois filetes consecutivos, medida paralelamente ao eixo. - Avanço é a distância que a porca percorre paralelamente ao eixo da rosca, quando gira uma volta. Exemplo: em uma rosca de três entradas, o avanço é equivalente a três vezes o passo. - A rosca pode ser grossa, média e fina. A rosca de uso corrente é a grossa, que não é recomendada em aplicações em que haja vibrações. - A rosca fina, muito usada na indústria automobilística, é a mais indicada para suportar vibrações. 6

Exemplo: em uma rosca de três entradas, o avanço é equivalente a três vezes o passo. - A rosca pode ser grossa, média e fina.

7 - A designação da rosca métrica é feita pela letra M (maiúscula), seguida pelos números indicativos do diâmetro nominal (diâmetro externo) e do passo, em milímetros, separados pelo sinal. Exemplo: rosca M10 1,25. Na designação da rosca de passo normal pode ser suprimida a informação referente ao passo. Exemplo: rosca M10. 7

milímetros, separados pelo sinal. Exemplo: rosca M10 1,25.

8 Classes de resistência de parafusos Sistema de designação Os símbolos são formados por dois algarismos separados por um ponto (x.x). a) O primeiro algarismo indica 1/100 da resistência à tração nominal (Rm) em MPa. b) O segundo algarismo indica 10 vezes a relação entre o escoamento nominal (Re) e a resistência à tração nominal (Rm). Por exemplo, em um parafuso com classe de resistência 5.6, temos: 8

a) O primeiro algarismo indica 1/100 da resistência à tração nominal (Rm) em MPa.

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10 Esses símbolos com dois algarismos separados pelo ponto, normalmente, vêm marcados nos parafusos e são utilizados quando é necessária a certificação de suas propriedades mecânicas. A figura a seguir mostra esquematicamente sua localização. 10

quando é necessária a certificação de suas propriedades

11 Fixação por atrito As fixações por atrito são dimensionadas em função da força axial de compressão (Fa) entre as peças, originada pelo torque de aperto dado no parafuso. Este, quando solicitado, desenvolve uma força de atrito (Fat) que mantém as partes unidas. Nas tabelas a seguir constam os valores de torque, força de aperto e diâmetro dos parafusos cuja classe de resistência é respectivamente 5.6 e

Este, quando solicitado, desenvolve uma força de atrito (Fat) que mantém as partes unidas.

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14 Exemplo Determinar o diâmetro do parafuso para suportar a carga de 5 kn, somente por atrito, para o carregamento indicado na figura a seguir. Dados: Q = 5 kn; μ = 0,15; parafuso de classe

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16 Se considerarmos o coeficiente de segurança, conforme o tipo de solicitação, o diâmetro do parafuso ficaria muito grande e inviável para a aplicação. A solução mais adequada seria a utilização de mais parafusos, ou fazer o parafuso trabalhar sujeito a cisalhamento. Como sabemos, os parafusos devem estar sujeitos apenas a esforços de tração. O parafuso, porém, pode estar sujeito a cisalhamento se for colocado sem folga no furo das peças, de modo que a parte roscada não esteja na região sujeita a cisalhamento, como mostra a figura a seguir. 16

Como sabemos, os parafusos devem estar sujeitos apenas a esforços de tração.

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19 Observe que se obtém uma solução com o diâmetro menor, mesmo levando em conta o coeficiente de segurança. Existem outras soluções que podem ser adotadas caso os esforços sejam de cisalhamento. As técnicas consistem em descarregar o esforço cortante em outros elementos, tais como: pinos, chavetas, buchas, ressaltos etc. Algumas dessas técnicas são esquematicamente mostradas na figura a seguir. 19

As técnicas consistem em descarregar o esforço cortante em outros elementos, tais como: pinos,

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21 Furos de passagem de parafusos - Furos de passagem de parafusos, se realizados conforme recomendação normativa, não exigem a utilização de arruelas (lisas ou de pressão), exceto quando os elementos estão sujeitos a vibrações. Nesse caso, usaremos arruelas de pressão. - A arruela lisa deve ser utilizada se o diâmetro do furo de passagem for superior ao estipulado por norma, ou em furos do tipo oblongo. Algumas montagens são mostradas na figura a seguir. 21

22 Os tipos e dimensões de parafusos, porcas e arruelas de pressão e lisas encontram-se tabelados pela norma ABNT, ou em livros, catálogos de fabricantes, manuais etc. 22

23 Para parafusos de rosca métrica, a tabela a seguir fornece os valores do diâmetro do furo de passagem. 23

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25 (1) Os furos de passagem da série fina devem ter um escareamento na área correspondente à concordância entre a cabeça e o corpo do parafuso. 25

26 As dimensões d e D são indicadas na figura a seguir. 26

27 Parafusos para vasos de pressão. 27

28 A força (Fe) devido a pressão interna aplicada em cada parafuso deve ser a igual a força total aplicada na tampa (Ft) pela pressão, dividida pelo número de parafusos (z). 28

29 O número de parafusos depende do projeto. Uma regra para flanges e vasos de pressão é que a distância entre dois parafusos de ser no máximo 120mm. 29

30 TIRANTES Desmontagem Em geral, uma maquina ou equipamento industrial corretamente funcionando nas condições especificadas pelo fabricante e recebendo cuidados periódicos do serviço de manutenção preventiva é capaz de trabalhar, sem problemas, por muitos anos. Entretanto, quando algum dos componentes falha, seja por descuido na operação, seja por deficiência na manutenção, é necessário identificar o defeito e eliminar suas causas. 30

31 No caso de máquinas mais simples, é relativamente fácil identificar o problemas e providenciar sua eliminação, porem, quando se trata de maquinas mais complexas, a identificação do problema e sua remoção exigem, do mecânico, a adoção de procedimentos sequenciais bem distintos. O primeiro fato a ser considerado é que não se deve desmontar uma maquina antes da analise dos problemas. A analise, como já foi visto em aulas anteriores, deve ser baseada no relatório do operador, no exame da ficha de manutenção da maquina e na realização de testes envolvendo os instrumentos de controle. 31

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33 Atividades Pós-Desmontagens Após a desmontagem, a lavagem, o secamento e a separação das peças em lotes, deve-se dar inicio a correção das falhas ou defeitos. As atividades de correção mais comuns são: Confecção de peças Substituição de elementos mecânicos Substituição de elementos de fixação Rasqueteamento Recuperação de roscas Correção de erros de projetos Recuperação de chavetas Etc. 33

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35 Tensão Admissível A tensão admissível é a tensão ideal de trabalho para o material nas circunstâncias apresentadas. Geralmente, esta tensão deverá ser mantida na região de deformação elástica do material. 35

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