Elementos de maquinas

Elementos de maquinas

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PARTE I - Características dos Elementos

Téc. Mec. André Paegle Auras

Prof. Eng. Mec. Norberto Moro FLORIANÓPOLIS - 2006

1. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO4
1.1 Rebites5
1.2 Pinos8
1.3 Cavilha8
1.4 Contrapino ou cupilha9
1.5 Parafusos10
1.6 Porcas15
1.7 Arruelas15
1.8 Anéis elásticos17
1.9 Chavetas19
2. ELEMENTOS ELÁSTICOS2
2.1 Molas Helicoidais2
2.2 Molas Planas24
3. ELEMENTOS DE APOIO26
3.1 Guias26
3.2 Mancais28
3.2.1 Buchas29
3.2.2 Rolamentos31
4. ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO37
4.1 Polia e Correia37
4.2 Correntes39
4.3 Cabos de Aço41
4.4 Acoplamento43
4.5 Roscas47
4.6 Engrenagens52
Tabelas56
Apresentação
diversos tipos de elementos bem como suas variadas aplicações

Esta segunda parte da apostila de Elementos de Máquinas irá tratar a respeito dos Elementos de Máquinas propriamente ditos, buscando ensinar os

demais bibliografias encontram-se no fim da apostila

Esta segunda apostila utilizou muitos conceitos e figuras retiradas da apostila de Elementos de Máquinas, Volume I e I, do curso Técnico em Mecânica do Telecurso 2000 (disponível em w.bibvirt.futuro.usp.br). As

de ajuda

Apresentamo-na com o intuito de permanecê-la em constante desenvolvimento, através das críticas e sugestões advindas dos que a ela terão acesso. O seu auxilio beneficiará a muitos outros alunos que ainda aprenderão com esta apostila. O professor certamente está disposto a este tipo

Enfim, esperamos que este trabalho auxilie, da forma mais completa possível, na formação de novos profissionais, técnicos que saibam manejar a prática com a mais excelente teoria.

1. ELEMENTOS DE FIXAÇÃO

Na mecânica é muito comum a necessidade de unir peças como chapas, perfis e barras. Qualquer construção, por mais simples que seja, exige união de peças entre si. Para tanto, exige-se elementos próprios que proporcione a união, os quais denominaremos aqui de elementos de fixação1 . Os

elementos de fixação mais usados são: rebites, pinos, cavilhas, parafusos, porcas, arruelas, anéis elásticos e chavetas.

Para projetar um conjunto mecânico é preciso escolher o elemento de fixação adequado ao tipo de peças que irão ser unidas ou fixadas. Elementos de fixação fracos e mal planejados poderá inutilizar toda a máquina. O bom planejamento evitará também concentração de tensão nas peças fixadas. Essas tensões causam

do material

rupturas nas peças por fadiga2

A união pode ser de duas maneiras:

Móvel

arruelas

Os elementos de fixação podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar qualquer dano às peças que foram unidas. Por exemplo: uniões com parafusos, porcas e

Permanente

feitas com rebites

Os elementos de fixação não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. Por exemplo: uniões

1 Obs.: Deve-se considerar que é possível outro tipo de união de peças numa máquina: a solda. Entretanto, ela não é considerada um elemento de máquina.

1.1 Rebites

duas ou mais peças

O que é: O rebite possui corpo cilíndrico e cabeça, sendo fabricado em aço (comum, inox, etc), alumínio, cobre ou latão. É usado para fixação permanente de

Emprego: Em geral, seu emprego está em situações onde não é possível usar solda por um ou mais motivos: tipo de material, não admissão de tensões provenientes da solda, facilidade do processo de fabricação, etc. Na indústria aplica-se principalmente em: estruturas metálicas, reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças.

Tipos: Os tipos de pino são divididos pelo formato da cabeça. Pelos desenhos dos pinos abaixo, podemos perceber que há uma relação padronizada entre diâmetro (d) do corpo e da cabeça. Veja tabela abaixo:

Imagem Tipo de Cabeça Aplicação Redonda larga

Redonda estreita

Bastante utilizado pela grande resistência oferecida.

Escareada chata larga

Escareada chata estreita

Uniões que não admitem saliências

Escareada com calota

Panela

Uniões que admitem pequenas saliências

Cilíndrica Chapas com espessura máx. de 7 m

Especificações: Para o uso de rebites, deve-se saber quatro especificações: material, tipo de cabeça, diâmetro do corpo e comprimento útil (é o comprimento do corpo - L, menos a sobra necessária - Z, que é o comprimento restante necessário para formar a outra cabeça do rebite. Ver figura abaixo:

Rebitagem: é o processo de união de peças usando rebite. Ver figura abaixo:

força

Pode ser manual, com pancadas de martelo (uso em pequena escala), ou automático, com auxílio de martelo pneumático ou rebitadeiras pneumáticas ou hidráulicas. O processo ainda pode ser a quente ou a frio. Na rebitagem a quente, o rebite é antes aquecido em forno ou em chama até atingir cor vermelho-brilhante, sendo usado em rebites de aço com diâmetro maior que 6,35 m, obtendo melhor preenchimento do espaço e menor aplicação de

formando a 2ª cabeça do rebite

Rebite de repuxo: É um rebite especial, mas amplamente utilizado em chapas que não sofrerão grandes esforços. Este rebite é furado, pelo qual passa um contra-rebite. Para a rebitagem utiliza-se um equipamento simples que puxa o contra-rebite

(1) O rebite é colocado no furo das peças; (2) A rebitadeira puxa o contra-rebite enquanto segura a cabeça do rebite contra a peça; (3) a cabeça do contrarebite forma a cabeça do rebite; (4) a cabeça do contra-rebite quebra-se e o corpo abandona o rebite.

necessário e a dimensão das chapas, entre outros dados do projeto

Cálculos: O cálculo de distribuição dos rebites deve levar em conta a finalidade da rebitagem, o esforço que as chapas sofrerão, o tipo de junta

Dicas práticas:

- A distância mínima entre centros dos rebites deverá ser de 3 vezes o diâmetro do rebite; - Da lateral da chapa até o centro do primeiro furo, a distância deverá ter 2 vezes o diâmetro do rebite (válido na direção da força); - Da lateral da chapa até o centro do primeiro furo, no sentido transversal da força, a distância deverá ter 1,5 vezes o diâmetro do rebite; - O diâmetro do rebite deve ser de 1,5 vezes a espessura da chapa de menor espessura; - O diâmetro do furo deve ser de 1,06 vezes o diâmetro do corpo do rebite.

Defeitos:

Furos fora do eixo fazem o rebite preencher todo espaço, diminuindo sua resistência.

Chapas mal encostadas engordam o rebite no vão entre chapas, afetando sua resistência.

Diâmetro do furo maior do que o do rebite provoca eixo inclinado no corpo, que reduz a pressão de aperto.

O aquecimento excessivo do rebite provoca folga, ocorrendo deslizamento de chapa.

A rebitagem descentralizada produz uma das cabeças fora do eixo, diminuindo a força de aperto.

A falta de material para formar a 2ª cabeça do rebite se dá pela escolha errada do comprimento do rebite.

Para sanar os defeitos deve-se retirar uma das cabeças do rebite com talhadeira, esmirilhadeira ou furadeira, para depois extrair o rebite.

O que é: Pinos são elementos cilíndricos/cônicos geralmente de aço e que une peças articuladas.

Emprego: Nesse tipo de união as peças formam uma junção móvel, permitindo conjuntos que se articulam entre si. Na indústria aplica-se principalmente em: braços articulados (guindastes, etc), portas, entre outros.

Tipos: Ver tabela abaixo.

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