Elementos de máquina. Diego Rafael Alba

Transcrição

1 E Diego Rafael Alba

2 Rebites Um rebite compõe-se de um corpo em forma de eixo cilíndrico e de uma cabeça. A cabeça pode ter vários formatos. A solda é um bom meio de fixação, mas, por causa do calor, ela causa alterações na superfície e corpo (ZAC) dos componentes. O elemento mais indicado, portanto, é o rebite.

3 Rebites Materiais normalmente utilizados: Aço; Alumínio; Cobre; Latão. Utilização de rebites: Reservatórios; Caldeiras; Navios, Aviões; Máquinas; Treliças.

4 Rebites Vantagens das ligações rebitadas: Barata e simples; Maior facilidade de reparação; Aplicação em materiais de baixa soldabilidade ou dissimlares; Não exige mão-de-obra qualificada; Controle de qualidade simples. Desvantagens das uniões rebitadas: Não desmontável (parafusos); Maior peso da união (soldagem); Campo de aplicação reduzido (chapas), Não recomendável em carregamentos dinâmicos(trincas e CT); Redução de resistência do material rebitado.

5 Tipos de rebites e suas proporções

6 Tipos de rebites e suas proporções

7 Tipos de rebites e suas proporções

8 Tipos de rebites e suas proporções

9 Tipos de rebites e suas proporções A fabricação dos rebites épadronizada, ou seja, seguem noras técnicas que indicam medidas de cabeça, corpo, comprimento útil e requisitos mínimos de resistência. NORMAS NACIONAIS E INTERNACIONAIS ASTM A 31 Standard Specifications for Steel Rivets and bars for Rivets, Pressure vessels SAE J 492 Guidefor RivetSelectandDesign Consideration ISO 14588:2000 Blind rivets Terminology and definitions ISO 14588:2000 Blind rivets Mechanical testing ABNT NBR ISO 15977:2007 Rebites de repuxo com aba abaulada e ponto de ruptura no mandril

10 Tipos de rebites e suas proporções

11 Tipos de rebites e suas proporções

12 Tipos de rebites e suas proporções Existem também rebites com nomes especiais: de tubo, de alojamento, explosivo, etc. O rebite explosivo contém uma pequena cavidade cheia de carga explosiva, ao se aplicar um dispositivo elétrico na cavidade, ocorre a explosão.

13 Tipos de rebites e suas proporções

14 Rebite de Repuxo Rebite POP Dentre os rebites, destaca-se pela sua importância, o rebite POP pois ele é utilizado para fixar peças com rapidez, economia e simplicidade.

15 Rebite de Repuxo Rebite POP

16 Especificação de rebites O que deve ser especificado: Material; Cabeça; Diâmetro do corpo; Comprimento útil. O comprimento útil do rebite corresponde à parte do corpo que vai formar a união. A parte que ficar fora da união é chamada de sobra necessária e seráutilizada para formar a outra cabeça do rebite.

17 Especificação de rebites As figuras mostram o excesso de material (z) necessário para formar a segunda cabeça do rebite em função dos formatos da cabeça, do comprimento útil (L) e do diâmetro do rebite (d).

18 Especificação de rebites Para solicitar ou comprar rebites você deverá indicar todas as especificações. Exemplo: Material do rebite: rebite de aço ; Tipo de cabeça: redonda; Diâmetro do corpo: ¼ ; Comprimento útil: ¾.

19 Rebitagemmanual 1. Compressão das superfícies a serem unidas; 2. O rebite é martelado até encorpar, isto é, deformar-se preencher totalmente o furo; 3. Com o martelo bola, o rebite é martelado até começar a arredondar; 4. O formato da segunda cabeça é feito através de outra ferramenta denominada estampo.

20 Rebitagemmecânica Martelo pneumático; Rebitadeiras hidráulicas. Rebitadeiras Pneumáticas. Martelo pneumático

21 Rebitagemmecânica Rebitadeiras Hidráulicas e Pneumáticas

22 Rebitagem Rebitagemàquente ou àfrio A rebitagem à quente é indicada para rebites com diâmetro superior a 6.35 mm, sendo aplicada, especialmente, para rebites de aço (temperatura e deformação). A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar qualquer fonte de calor (deformação). É indicada para rebites de até 6.3mm, se o trabalho for a mão, e de 10mm, se for rebitagemmecânica.

23 Tipo de Rebitagem Rebitagem de recobrimento Chapas somente sobrepostas e posteriormente rebitadas. Destina-se somente a suportar esforços; Empregada na fabricação de vigas e estruturas metálicas

24 Tipo de Rebitagem Rebitagem de recobrimento simples Destinada a suportar esforços e permitir fechamento ou vedação. As chapas se justapõem e sobre elas estende-se outra para cobri-las; Empregada na fabricação de caldeiras a vapor e tanques de ar comprimido.

25 Tipo de Rebitagem Rebitagem de recobrimento duplo Utilizada unicamente para vedação perfeita. As chapas são justapostas por outras duas chapas que recobrem ambos os lados; Empregada na fabricação de chaminés e recipientes de gás para iluminação.

26 Número de rebites Quanto ao numero de rebites que devem ser colocados, dependendo da largura das chapas ou do numero de chapas que recobrem a junta, e necessário colocar uma, duas ou mais fileiras de rebites.

27 Número de rebites Quanto à distribuição dos rebites, existem vários fatores a considerar: o comprimento da chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o diâmetro do rebite e o passo.

28 Número de rebites 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.

29 Cálculo do diâmetro do rebite A escolha do rebite e feita de acordo com a espessura das chapas que se quer rebitar. A pratica recomenda que se considere a chapa de menor espessura e se multiplique esse valor por 1,5:

30 Cálculo do diâmetro do rebite Exemplo: Para rebitar duas chapas de aço, uma com espessura de 5 mm e outra com espessura de 4 mm, qual o diâmetro do rebite? Solução: d = 1,5 < S d = 1,5 4 mm d = 6,0 mm Comercialmente: Rebite de diâmetro ¼(6,35mm) ~ 6mm

31 Cálculo do diâmetro do furo O diâmetro do furo pode ser calculado multiplicando-se o diâmetro do rebite pela constante 1,06. Matematicamente, pode-se escrever: Onde: df= diâmetro do furo; dr= diâmetro do rebite; 1.06= constante empírica determinada.

32 Cálculo do diâmetro do furo Exemplo: Qual éo diâmetro do furo para um rebite com diâmetro de 6,35 mm? Solução: df= dr*1.06 df= 6.35*1.06 df= 6.73mm

33 Cálculo do comprimento útil do rebite O cálculo do comprimento útil (L) deve seguir a seguinte formulação: L = y d + S Onde: L= comprimento útil do rebite; y= constante determinada plo formato da cabeça do rebite; d= diâmetro do rebite; S= soma das espessuras das chapas a serem unidas

34 Cálculo do comprimento útil do rebite Para rebites de cabeça redonda e cilíndrica: L = 1.5 d + S Para rebites de cabeça escareada: L = 1 d + S

35 Cálculo do comprimento útil do rebite Exemplo: Calcular o comprimento útil de um rebite de cabeça escareada com diâmetro de 4,76 mm para rebitar duas chapas, uma com 3 mm de 26 espessura e a outra com 7 mm de espessura. Solução: L = y d + S L = 1 4, L = 4, L = 14,76 mm O comprimento do útil rebite deve ser de 15 mm.

36 Tensões em ligações rebitadas Tensões cisalhantes

37 Tensões em ligações rebitadas Tensões de esmagamento Onde: σesm = tensão de esmagamento [Pa]; F= força de esmagamento (igual à cisalhante) [N]; e= espessura da chapa [m]; Ø= diâmetro do rebite [m].

38 Exercícios 1.Calcular o diâmetro do rebite para unir duas chapas de aço: uma com espessura de 3 mm e outra com espessura de 6 mm. 2.Qual deve ser o diâmetro do furo que vai receber um rebite com 10mm de diâmetro? 3.Calcular o comprimento útil de um rebite de cabeça redonda com diâmetro de 1/4" para rebitar duas chapas: uma com 3/16" de espessura e outra com 1/4".

39 Exercícios 4.Calcular o numero de rebites de aço 1040 a serem utilizados na montagem de uma junta que devera resistir a uma forca de tração de 1000 N. Dados do problema τ= 300 MPa σesm= 500 MPa

40 Exercícios 5. Verificar se a ligação rebitada abaixo foi dimensionada corretamente, e calcular o comprimento útil do rebite: Dados do problema: Rebites de aço SAE 1040 τ= 300 MPa σesm= 500 MPa d= 12.7 mm P= 250 kn