E. de Máquinas - 21 - molas i

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21 AULA

Nesta aula trataremos das molas helicoidais e de suas diversas aplicaçıes.

Molas helicoidais

A mola helicoidal Ø a mais usada em mecânica. Em geral, ela Ø feita de barra de aço enrolada em forma de hØlice cilíndrica ou cônica. A barra de aço pode ter seçªo retangular, circular, quadrada, etc. Em geral, a mola helicoidal Ø enrolada à direitaà direitaà direitaà direitaà direita. Quando a mola helicoidal for enrolada à esquerdaà esquerdaà esquerdaà esquerdaà esquerda, o sentido da hØlice deve ser indicado no desenho.

As molas helicoidais podem funcionar por compressªocompressªocompressªocompressªocompressªo, por traçªotraçªotraçªotraçªotraçªo ou por torçªotorçªotorçªotorçªotorçªo.

A mola helicoidal de compressªomola helicoidal de compressªomola helicoidal de compressªomola helicoidal de compressªomola helicoidal de compressªo Ø formada por espirais. Quando esta mola

Ø comprimida por alguma força, o espaço entre as espiras diminui, tornando menor o comprimento da mola.

Molas I Introduçªo

21 A U L A mola helicoidal de compressão comprimida mola helicoidal à direita mola helicoidal à esquerda mola helicoidal de compressão em repouso

AULAVocŒ pode ver a aplicaçªo de uma mola helicoidal de compressªo observando um furador de papØis.

A mola helicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªo possui ganchos nas extremidades, alØm das espiras. Os ganchos sªo tambØm chamados de olhaisolhaisolhaisolhaisolhais.

Para a mola helicoidal de traçªo desempenhar sua funçªo, deve ser esticada, aumentando seu comprimento. Em estado de repouso, ela volta ao seu comprimento normal.

A mola helicoidal de traçªo Ø aplicada em vÆrias situaçıes. Veja um exemplo:

molas em estado de repouso

molas esticadas A mola helicoidalhelicoidalhelicoidalhelicoidalhelicoidal de torçªode torçªode torçªode torçªode torçªo tem dois braços de alavancas, alØm das espiras.

AULAVeja um exemplo de mola de torçªo na figura à esquerda, e, à direita, a aplicaçªo da mola num pregador de roupas.

Agora veja exemplos de molas helicoidais cônicashelicoidais cônicashelicoidais cônicashelicoidais cônicashelicoidais cônicas e suas aplicaçıes em utensílios diversos.

Note que a mola que fixa as hastes do alicate Ø bicônica. Algumas molas padronizadas sªo produzidas por fabricantes específicos e encontram-se nos estoques dos almoxarifados. Outras sªo executadas de acordo com as especificaçıes do projeto, segundo medidas proporcionais padronizadas.

A seleçªo de uma mola depende das respectivas formas e solicitaçıes mecânicas.

Para poder ler e interpretar os desenhos tØcnicos de molas diversas, Ø necessÆrio conhecer suas características. Antes, porØm, faça os exercícios a seguir.

AULAVerificando o entendimento

Analise os objetos abaixo e escreva, nos espaços indicados, os nomes dos tipos de mola empregados em cada caso.

a)a)a)a)a)b)b)b)b)b) ............................................
c)c)c)c)c)d)d)d)d)d) ............................................
e)e)e)e)e)f)f)f)f)f) ............................................

Verifique se vocŒ escreveu as respostas corretamente: a)a)a)a)a)mola helicoidal de compressªo; b)b)b)b)b)mola helicoidal cônica de seçªo retangular; c)c)c)c)c)mola helicoidal de traçªo; d)d)d)d)d)mola helicoidal cônica de compressªo; e)e)e)e)e)mola helicoidal de compressªo de seçªo retangular; f)f)f)f)f)mola bicônica de seçªo retangular.

AULACaracterísticas das molas helicoidais Analise as características da mola helicoidal de compressªo cilíndricacompressªo cilíndricacompressªo cilíndricacompressªo cilíndricacompressªo cilíndrica.

De: diâmetro externo; Di: diâmetro interno; H:comprimento da mola; d:diâmetro da seçªo do arame; p:passo da mola; n”:nœmero de espiras da mola.

As molas de compressªo sªo enroladas com as espiras separadas de forma que possam ser comprimidas.

O próximo desenho apresenta uma mola de compressªo cotada. Resolva os exercícios, aplicando o que vocŒ aprendeu.

Verificando o entendimento Analise o desenho tØcnico da mola e escreva as cotas pedidas.

a)a)a)a)a) De:
b)b)b)b)b) Di:
c)c)c)c)c) H:
d)d)d)d)d) d:
e)e)e)e)e) p:
f)f)f)f)f) n”:

Verifique se vocŒ respondeu corretamente: a)a)a)a)a) De: 2 b)b)b)b)b) Di: 18 c)c)c)c)c) H: 47 d)d)d)d)d) d: 2 e) p: 6 f)f)f)f)f) n”: 8,5

Passo é a distância entre os centros de duas espiras consecutivas. A distância entre as espiras é medida paralelamente ao eixo da mola.

AULAAnalise agora as características da mola helicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªo: De (diâmetro externo);

Di (diâmetro interno); d (diâmetro da seçªo do arame); p (passo); n”(nœmero de espiras da mola).

Como vocŒ vŒ, as características da mola helicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªohelicoidal de traçªo sªo quase as mesmas da mola helicoidal dehelicoidal dehelicoidal dehelicoidal dehelicoidal de compressªocompressªocompressªocompressªocompressªo. A œnica diferença Ø em relaçªo ao comprimento. Na mola heli- coidal de traçªo, H representa o comprimento totaltotaltotaltotaltotal da mola, isto Ø, a soma do comprimento do corpo da mola mais o comprimento dos ganchos.

A mola de traçªo Ø enrolada com as espiras em contato uma com a outra, de forma a poder ser estendida. As extremidades normalmente terminam em dois ganchos de forma circular.

Resolva o próximo exercício para fixar bem as características da mola de traçªo.

Verificando o entendimento

Analise o desenho tØcnico da mola de traçªo e escreva sobre as linhas de cota, as cotas indicadas a seguir:

a)a)a)a)a)De: 20 m b)b)b)b)b)Di: 15 m c)c)c)c)c)p: 2,5 m d)d)d)d)d)H: 65 m e)e)e)e)e)h: 30 m f)f)f)f)f)n” de espiras: 1 g)g)g)g)g)d: 2,5 m

VocΠdeve ter escrito as cotas como no desenho abaixo:

AULAVocŒ jÆ sabe que a mola helicoidal de compressªo pode ter a forma de um tronco de cone.

Entªo veja as características de dois tipos de molas cônicasmolas cônicasmolas cônicasmolas cônicasmolas cônicas: a primeira tem seçªo circular e a segunda tem seçªo retangular.

Mola cônica de seçªo circularMola cônica de seçªo circularMola cônica de seçªo circularMola cônica de seçªo circularMola cônica de seçªo circular:

H: comprimento; Dm: diâmetro maior da mola; dm: diâmetro menor da mola; p: passo; n”: nœmero de espiras; d: diâmetro da seçªo do arame;

Compare as características anteriores com as características da mola cônicamola cônicamola cônicamola cônicamola cônica de seçªo retangular.de seçªo retangular.de seçªo retangular.de seçªo retangular.de seçªo retangular.

Mola cônica de seçªo retangularMola cônica de seçªo retangularMola cônica de seçªo retangularMola cônica de seçªo retangularMola cônica de seçªo retangular:

H: comprimento da mola; Dm: diâmetro maior da mola; dm: diâmetro menor da mola; p: passo; n”: nœmero de espiras; e: espessura da seçªo da lâmina; A: largura da seçªo da lâmina.

Em lugar do diâmetro do arame (d) da mola circular, a mola de seçªo retangular apresenta outras características: e-espessura da seçªo da lâmina e A-largura da seçªo da lâmina

Interprete a cotagem de uma mola cônica, resolvendo o próximo exercício.

Verificando o entendimento Analise o desenho e responda às questıes.

a)a)a)a)a)Qual a forma da seçªo da mola representada?

b)b)b)b)b)Qual Ø a medida do passo da mola? c)c)c)c)c)Qual Ø a largura da seçªo da lâmina? .....................................................................

AULAConfira suas respostas: a)a)a)a)a)A seçªo da mola Ø retangular.

b)b)b)b)b)A medida do passo da mola Ø 3,5 m. c)c)c)c)c)A largura da seçªo da lâmina Ø 1,5 m.

Acertou? Muito bem! Entªo prossiga.

Analise as características da mola helicoidal helicoidal helicoidal helicoidal helicoidal de torçªode torçªode torçªode torçªode torçªo.

Mola helicoidal de torçªo:Mola helicoidal de torçªo:Mola helicoidal de torçªo:Mola helicoidal de torçªo:Mola helicoidal de torçªo: De: Diâmetro externo da mola; Di: Diâmetro interno da mola; H: comprimento da mola; d: diâmetro da seçªo do arame; p: passo; n”: nœmero de espiras; r: comprimento do braço de alavanca; a: ângulo entre as pontas da mola.

As novas características que aparecem nesse tipo de mola sªo: r, que representa o comprimento do braço da alavanca , e a, que representa a abertura do ângulo formado pelos dois braços da alavanca.

Note que as forças que atuam sobre a mola de torçªo sªo perpendiculares ao seu eixo, enquanto que nas molas de torçªo e de compressªo a força segue a mesma direçªo do eixo.

VocŒ jÆ dispıe dos conhecimentos necessÆrios para ler e interpretar a cotagem de uma mola de torçªomola de torçªomola de torçªomola de torçªomola de torçªo. Entªo, resolva o próximo exercício.

Verificando o entendimento Analise o desenho tØcnico da mola de torçªo e escreva as cotas indicadas.

a)a)a)a)a)diâmetro externo da mola: 16 m; b)b)b)b)b)diâmetro interno da mola: 12 m; c)c)c)c)c)comprimento da mola: 18 m; d)d)d)d)d)diâmetro da seçªo do arame: 2 m; e)e)e)e)e)passo: 2 m; f)f)f)f)f)nœmero de espiras: 6; g)g)g)g)g)comprimento do braço de alavanca: 15 m; h)h)h)h)h)ângulo entre pontas da mola: 90”.

AULACompare o desenho que vocŒ cotou com o apresentado a seguir. Verifique, com atençªo, se vocŒ escreveu corretamente as cotas.

A seguir, vocŒ encontrarÆ uma sØrie de exercícios sobre esta aula.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

Analise as molas representadas, conforme sua figura geomØtrica, e escreva helicoidal ou plana embaixo de cada figura:

b)b)b)b)b) c)c)c)c)c) d)d)d)d)d)

Exercícios

AULAExercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Analise a mola representada e assinale com um X a alternativa que a identifica:

a)a)a)a)a) ( ) mola espiral; b)b)b)b)b)()mola cônica de seçªo retangular; c)c)c)c)c)()mola de torçªo; d)d)d)d)d)()mola de traçªo.

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3

Analise o desenho tØcnico da mola helicoidal de traçªo e escreva as cotas das características solicitadas:

a)a)a)a)a)Diâmetro da seçªo do arame:
b)b)b)b)b) Comprimento da mola:
c)c)c)c)c) Comprimento total da mola:
d)d)d)d)d) Passo da mola:
e)e)e)e)e) Diâmetro interno da mola:
f)f)f)f)f) Diâmetro externo da mola:
g)g)g)g)g)Nœmero de espiras da mola:

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

Analise a mola representada abaixo e indique, nas linhas de cota do desenho, as seguintes características:

a)a)a)a)a)Comprimento da mola (H): b)b)b)b)b)Diâmetro maior da mola (Dm): c)c)c)c)c)Diâmetro menor da mola (dm): d)d)d)d)d) Passos (p): e)e)e)e)e)Nœmero de espiras (n”): f)f)f)f)f)Diâmetro da seçªo do arame (d):

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