apostila eletro parte01 2011

7/25/2019 Apostila Eletro Parte01 2011

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CSO-Ifes-55-2009

GERNCIA DE ENSINOCOORDENADORIA DE RECURSOS DIDTICOS

MECNICA TCNICA

PARTE 01

Eletrotcnica


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CSO-Ifes-55-2009

MECNICA TCNICA

PARTE 01

PROF. JOO PAULO BARBOSA, M.SC.

So Mateus, Maro de 2011.


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Mecnica Tcnica Eletrotcnica IFES CampusSo Mateus Prof. Joo Paulo Barbosa, M. Sc.

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Sumrio

1 Introduo de Elementos de Mquinas ....................................................... 2

2 Elementos de Apoio ...................................................................................... 5

3 Guias ............................................................................................................... 6

4 Buchas e Mancais de Deslizamento........................................................... 10

5 Rolamentos e Mancais de Rolamento........................................................ 14

6 Elementos de Trabsmisso ........................................................................ 36

7

Eixos e rvores ............................................................................................ 39

8 Engrenagens ................................................................................................ 43

9 Transmisso por polias e correias ............................................................. 61

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Correntes ...................................................................................................... 75

11 Acoplamentos .............................................................................................. 79

12 Relgio Comparador ................................................................................... 93

13

Alinhamento ............................................................................................... 103

14 Lubrificao ............................................................................................... 125

15 Montagem de Motor Eltrico ..................................................................... 157

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Referencias Bibliogrficas: ....................................................................... 176


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CAPTULO 11 INTRODUO DE ELEMENTOS DE MQUINAS

1.1 Tipos de Elementos de Mquinas

Elementos de fixao;Elementos de Apoio;Elementos elsticos;Elementos de Transmisso;Elementos de vedao.

1.1.1 Elementos de fixao

Rebites, Parafusos, Porcas, Arruelas, Anis elsticos, etc...

Rebite Parafuso Porca

Anel Elstico Arruela

1.1.2 Elementos de Apoio

Buchas, mancais, rolamentos, guias, etc...

Mancal Rolamento Bucha

Guia


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1.1.3 Elementos elsticos

Molas, anis elsticos, etc...

Mola de Compresso Mola de Toro

Aplicaes Diversas

1.1.4 Elementos de Transmisso

Engrenagens, polias e correias, acoplamentos, etc...

Caixa de Marcha de um carro Transmisso por Correias

Transmisso por Engrenagens Engrenagens


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1.1.5 Elementos de vedao

Anis de borracha, retentores, juntas, etc...

Retentor Anis de Borracha

Motor Trifsico:

Exemplo de um motor eltrico, representado em uma vista explodida:


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CAPTULO 22 ELEMENTOS DE APOIO

Atrito Deslizante Atrito Rolante

Introduo aos elementos de apoioDe modo geral, os elementos de apoio consistem de acessrios auxiliares para o

funcionamento de mquinas. Os elementos de apoio so: buchas, guias, rolamentose mancais.Na prtica, podemos observar que buchas e mancais so elementos que funcionamconjuntamente. Apenas para facilitar o estudo, eles so descritos separadamente.Para que voc tenha uma viso geral dos assuntos a serem estudados em soapresentadas algumas das principais informaes relativas aos elementos de apoio.

GuiasA guia tem a funo de manter a direo de uma pea em movimento. Por exemplo,numa janela corredia, seu movimento de abrir e de fechar feito dentro de trilhos.Esses trilhos evitam que o movimento saia da direo. A guia tem a mesma funodesses trilhos. Numa mquina industrial, como uma serra de fita, a guia assegura a

direo da trajetria da serra. Geralmente, usa-se mais de uma guia em mquinas.Normalmente, se usa um conjunto de guias com perfis variados, que se denominabarramento. Existem vrios tipos de barramento, conforme a funo que ele exerce.

Buchas e Mancais de DeslizamentoCom a introduo das rodas de ao manteve-se o problema com atritos. A soluo

encontrada foi a de colocar um anel de metal entre o eixo e as rodas. Esse anel,mais conhecido como bucha, reduz bastante o atrito, passando a constituir umelemento de apoio indispensvel. As buchas podem ser classificadas, quanto ao tipode solicitao, em buchas de frico radial e de frico axial.Em determinados trabalhos de usinagem, h a necessidade de furao, ou seja, de

fazer furos. Para isso preciso que a ferramenta de furar fique corretamente

posicionada para que os furos sejam feitos exatamente nos locais marcados. Nessecaso, so usadas as buchas-guia para furao e tambm para alargamento dosfuros.

Rolamentos e Mancais de RolamentosOs mancais como as buchas tem a funo de servir de suporte a eixos, de modo a

reduzir o atrito e amortecer choques ou vibraes. Eles podem ser de deslizamentoou rolamento. Os mancais de deslizamento so constitudos de uma bucha fixadanum suporte. So usados em mquinas pesadas ou em equipamentos de baixarotao.


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CAPTULO 33 GUIAS

A guia um elemento de mquina que mantm, com certo rigor, a trajetria dedeterminadas peas. Para ficar clara sua descrio, apresentamos, como exemplo,a ilustrao de uma porta corredia do box de um banheiro.

TiposNo caso de se desejar movimento retilneo, geralmente so usadas guiasconstitudas de peas cilndricas ou prismticas. Essas peas deslizam dentro deoutra pea com forma geomtrica semelhante, conforme ilustraes.

As guias podem ser abertas ou fechadas, como pode ser visto nas ilustraes aseguir.

ClassificaoAs guias classificam-se em dois grupos: guias de deslizamento e de rolamento. Asguias de deslizamento apresentam-se, geralmente, nas seguintes formas:


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Em mquinas operatrizes so empregadas combinaes de vrios perfis de guias dedeslizamentos, conhecidos como barramento. O quadro a seguir apresenta algunsperfis combinados e sua aplicao.

Rguas de ajusteQuando uma ou mais peas se movimentam apoiadas em guias, as superfciesentram em contato por atrito. Com o passar do tempo, o movimento vai provocandodesgaste das superfcies dando origem a folga no sistema, mesmo que ele sejasempre lubrificado. Para evitar que essa folga prejudique a preciso do movimento, preciso que ela seja compensada por meio de rguas de ajuste. As rguas tmperfil variado, de acordo com a dimenso da folga. Para voc compreender melhoro uso das rguas de ajuste, observe as ilustraes.

Tipos de barramentos e suas respectivas rguas de ajuste.


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Guias de rolamentoAs guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento. Isto ocorreporque os elementos rolantes giram entre as guias. Os elementos rolantes podemser esferas ou roletas, como ilustraes apresentadas no quadro a seguir.

Os tipos de guias ilustrados foram utilizados, inicialmente, em mquinas de medio.Atualmente, so largamente empregados em mquinas de Comando NumricoComputadorizado (CNC).

As guias de rolamento foram desenvolvidas para aplicaes de transporte de cargamdias e pesadas. Sua principal caracterstica a composio dos rolamentos quepermitem combinaes de foras axiais e radiais, oferecendo melhor dissipao dosesforos sobre o trilho.O produto oferece a vantagem de instalao simples combaixo custo, por se tratar de rolamentos vedados com lubrificao permanente, solivres de manuteno e de vida til longa.


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Material de fabricaoGeralmente, o barramento, ou seja, conjunto de guias de deslizamento feito comferro fundido. Conforme a finalidade do emprego da guia, ela pode ser submetida aum tratamento para aumentar a dureza de sua superfcie. O barramento muitousado em mquinas operatrizes como, por exemplo, em um torno.


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CAPTULO 44 BUCHAS E MANCAIS DE DESLIZAMENTO

O movimento rotativo entre as rodas e os eixos, ocasiona problema de atrito que, porsua vez, causa desgaste tanto dos eixos como das rodas. Para evitar esse problemanas rodas modernas, surgiu a idia de se colocar um anel de metal entre o eixo e aroda. Esse anel de metal chamado bucha.

As buchas so elementos de mquinas de forma cilndrica ou cnica.Servem para apoiar eixos e guiar brocas e alargadores. Nos casos em que o eixodesliza dentro da bucha, deve haver lubrificao. Podem ser fabricadas de metalantifrico ou de materiais plsticos. Normalmente, a bucha deve ser fabricada commaterial menos duro que o material do eixo.

ClassificaoAs buchas podem ser classificadas quanto ao tipo de solicitao. Nesse sentido,elas podem ser de frico radial para esforos radiais, de frico axial para esforosaxiais e cnicas para esforos nos dois sentidos.

Radial Axial Cnicos

4.1 Buchas de Frico RadialEssas buchas podem ter vrias formas. As mais comuns so feitas de um corpocilndrico furado, sendo que o furo possibilita a entrada de lubrificantes.

Essas buchas so usadas em peas para cargas pequenas e em lugares onde amanuteno seja fcil. Em alguns casos, essas buchas so cilndricas na parteinterior e cnicas na parte externa. Os extremos so roscados e tem trs rasgoslongitudinais, o que permite o reajuste das buchas nas peas. So usados emmquinas pesadas ou em equipamentos de baixa rotao.


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4.2 Bucha de frico axialEssa bucha usada para suportar o esforo de um eixo em posio vertical.

4.3 Bucha cnicaEsse tipo de bucha usado para suportar um eixo do qual se exigem esforos

radiais e axiais. Quase sempre essas buchas requerem um dispositivo de fixao e,por isso, so pouco empregadas.


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MancaisO mancal pode ser definido como suporte ou guia em que se apia o eixo.No ponto de contato entre a superfcie do eixo e a superfcie do mancal, ocorreatrito. Dependendo da solicitao de esforos, os mancais podem ser dedeslizamento ou de rolamento.

4.4 Mancais de deslizamento

Geralmente, os mancais de deslizamento so constitudos de uma bucha fixada numsuporte. Esses mancais so usados em mquinas pesadas ou em equipamentos debaixa rotao,porque a baixa velocidade evita superaquecimento dos componentesexpostos ao atrito.

O uso de lubrificantes nas buchas permite reduzir esse atrito e melhorar a rotao doeixo. As buchas so, em geral, corpos cilndricos ocos que envolvem os eixos,permitindo-lhes uma melhor rotao. So feitas de materiais macios, como o bronzee ligas de metais leves.


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CAPTULO 55 ROLAMENTOS E MANCAIS DE ROLAMENTO

Quando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal derolamento o mais adequado. Os rolamentos so classificados em funo dos seuselementos rolantes.Veja os principais tipos, a seguir.

So geralmente constitudos de dois anis concntricos, entre os quais socolocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. Os rolamentos deesfera compem-se de:

O anel externo fixado no mancal, enquanto que o anel interno fixado diretamenteao eixo.

As dimenses e caractersticas dos rolamentos so indicadas nas diferentes normastcnicas e nos catlogos de fabricantes. Ao examinar um catlogo de rolamentos, ouuma norma especfica, voc encontrar informaes sobre as seguintescaractersticas:


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Caractersticas dos rolamentos:D: dimetro externo;d: dimetro interno;R: raio de arredondamento;L: largura.

Vantagens Menor atrito e aquecimento; Maixa exigncia de lubrificao; Coeficiente de atrito de partida (esttico) no superior ao de operao

(dinmico); Intercambialidade internacional; Mantm a forma de eixo; Pequeno aumento da folga durante a vida til; Fcil inspeo e manuteno; Utilizado em altas temperaturas.

Desvantagens Maior sensibilidade aos choques; Maiores custos de fabricao; Tolerncia pequena para carcaa e alojamento do eixo; Ocupa maior espao radial; No suporta cargas to elevadas como os mancais de deslizamento.

5.1 Mancais de RolamentoQuando necessitar de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal derolamento o mais adequado.


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5.2 Rolamentos

Os rolamentos podem ser de diversos tipos: fixo de uma carreira de esferas, decontato angular de uma carreira de esferas, autocompensador de esferas, de rolocilndrico, autocompensador de uma carreira de rolos, autocompensador de duascarreiras de rolos, de rolos cnicos, axial de esfera, axial autocompensador de rolos,de agulha e com proteo.

Os tipos de rolamentos a ser utilizado, depende dos seus elementos rolantes e dosesforos que o rolamento esta sofrendo.

Elementos Rolantes

Ponto e Linha de Contato Dimenses dos Rolamentos

Carga Radial nos Rolamentos Rolamentos para Cargas Radiais

Carga Axial nos Rolamentos Rolamentos para Cargas Axiais


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Cargas Combinadas nos Rolamentos


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Elementos que temos em diversos tipos de rolamentos:

Rolamento de uma carreira fixa de esferas:

Rolamento autocompensador de rolos:

Rolamento Axial de esferas:


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a) Rolamento fixo de uma carreira de esferas o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e apropriado pararotaes mais elevadas.Sua capacidade de ajustagem angular limitada. necessrio um perfeitoalinhamento entre o eixo e os furos da caixa.

b) Rolamento de contato angular de uma carreira de esferasAdmite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contraoutro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrrio.

- Carga radial - Bom- Carga axial - Bom- Rotao - Moderado muito bom- Desalinhamento - Fraco moderado- Localizao axial - Nas duas direes quando utilizadas

em pares e com ajuste correto- Observaes - Capacidade de carga axial depende

do ngulo de contato inicial, ex. ngulo grande, carga axial alta

c) Rolamento autocompensador de esferas um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esfrica no anel externo, oque lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, de compensarpossveis desalinhamentos ou flexes do eixo.


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d) Rolamento de rolo cilndrico apropriado para cargas radiais elevadas. Seus componentes so separveis, oque facilita a montagem e desmontagem.

e) Rolamento autocompensador de uma carreira de rolosSeu emprego particularmente indicado para construes em que se exige umagrande capacidade para suportar carga radial e a compensao de falhas dealinhamento.

f)Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos um rolamento adequado aos m ais pesados servios. Os rolos so de grande

dimetro e comprimento. Devido ao alto grau de oscilao entre rolos e pistas, existeuma distribuio uniforme da carga.

- Carga radial - Muito bom- Carga axial - Moderado- Rotao - De fraco a moderado- Desalinhamento - Muito bom- Localizao Axial - Nas duas direes com algum movimento final- Observaes -Verstil quando utilizado a uma baixa rotao


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O desalinhamento permissvel dos rolamentos autocompensadores de rolosvariam dependendo do tamanho, srie e cargas aplicadas no rolamento.

Aproximadamente 1 2.5 com cargas mdias.

g)

Rolamento de rolos cnicosAlm de cargas radiais, os rolamentos de rolos cnicos tambm suportam cargasaxiais em um sentido. Os anis so separveis. O anel interno e o externo podem

ser montados separadamente. Como s admitem cargas axiais em um sentido,torna-se necessrio montar os anis aos pares, um contra o outro.

NOTA: Os rolamentos de rolos cnicos suportam cargas radiais e axiais dependendo

da configurao de montagem.

h) Rolamento axial de esferaAmbos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla)admitem elevadas cargas axiais, porm, no podem ser submetidos a cargasradiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, necessriaa atuao permanente de uma carga axial mnima.


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Nota: Suportam a carga axial em um sentido e os rolos de escora dupla suportam acarga axial em ambos os sentidos

NOTA 1: No intuito de minimizar a influncia de desvios na instalao, existemrolamentos axiais de esferas com contra-placa e assentamento esfrico no anelexterno.

NOTA 2: Os rolamentos axiais de esferas normalmente so montados com ajustedeslizante entre a caixa e o anel externo. Desde que o carregamento aplicado sejapuramente axial.

i) Rolamento axial autocompensador de rolosPossui grande capacidade de carga axial devido disposio inclinada dos rolos.

Tambm pode suportar considerveis cargas radiais. A pista esfrica do anel dacaixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensandopossveis desalinhamentos ou flexes do eixo.

j)

Rolamento de agulhaPossui uma seo transversal muito fina em comparao com os rolamentos de

rolos comuns. utilizado especialmente quando o espao radial limitado.


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k) Rolamentos com proteoSo assim chamados os rolamentos que, em funo das caractersticas de trabalho,

precisam ser protegidos ou vedados. A vedao feita por blindagem (placa).Existem vrios tipos. Os principais tipos de placas so:

As designaes Z e RS so colocadas direita do nmero que identifica osrolamentos. Quando acompanhados do nmero 2 indicam proteo de ambos oslados.

Folga Interna dos Rolamentos

Fixando qualquer um dos anis, interno ou externo, a folga a intensidade dedeslocamento do outro anel, quando movimentado para cima e para baixo, ou para adireita e para a esquerda

Aspetos Fundamentais: Lubrificao: Permitir que entre as pistas de rolagem e os elementos

rolantes seja estabelecida uma pelcula lubrificante separando estassuperfcies. Montagem: Montagens muito interferentes tendem a reduzir a folga nos

rolamentos. Diferena de Temperatura: O material do rolamento sob efeito de

temperatura elevada, tende a reduzir a folga radial devido a dilatao trmica.


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Smbolos de FuroRegras:

1 Regra: Para rolamentos fixos de uma carreira de esferas pequenos e miniaturas(dimetro de 1 9 mm). O nmero de identificao composto por 3 dgitos, sendoque o ltimo dgito indica a dimenso do furo em milmetros.601 : . = 1 m m;

602 : . = 2 mm;609 : . = 9 mm.

2 Regra: Para as quatro dimenses abaixo, a regra fixa:xx00 : . = =10 mm;xx01 : . = 12 mm;xx02 : . = = 15 mm;xx03 : . = = 17 mm.

3 Regra: Para furos acima de 20 mm, tm-se uma regra, na qual, basta multiplicaros dois ltimos dgitos por 5.

xx04 : . = 20 mm (04 x 5);xx05 : . = 25 mm;xx96 : . = = 480 mm.

4 Regra: Para furos maiores que 480 mm, aps a srie dimensional, acrescenta-seuma barra ( / ) e a dimenso nominal do dimetro interno.xx/500 : . = 500 mm;xx/1800 : . = 1800 mm;xx/7800 : . = 7800 mm.

Cuidados com os rolamentos

Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua procedncia eseu cdigo correto.Antes da instalao preciso verificar cuidadosamente os catlogos dos fabricantese das mquinas, seguindo as especificaes recomendadas.

Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados: verificar se as dimenses do eixo e cubo esto corretas; usar o lubrificante recomendado pelo fabricante; remover rebarbas; no caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lav-lo e lubrific -lo

imediatamente para evitar oxidao; no usar estopa nas operaes de limpeza; trabalhar em ambiente livre de p e umidade.

Defeitos comuns dos rolamentos

Os defeitos comuns ocorrem por: desgaste; fadiga; falhas mecnicas.


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Desgaste

O desgaste pode ser causado por: deficincia de lubrificao; presena de partculas abrasivas; oxidao (ferrugem); desgaste por patinao (girar em falso); desgaste por brinelamento.

FadigaA origem da fadiga est no deslocamento da pea, ao girar em falso. A pea sedescasca, principalmente nos casos de carga excessiva. Descascamento parcialrevela fadiga por desalinhamento, ovalizao ou por conificao do alojamento.

Falhas mecnicasO brinelamento caracterizado por depresses correspondentes aos roletes ouesferas nas pistas do rolamento. Resulta de aplicao da pr-carga, sem girar orolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferncia.

Goivagem defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partculasestranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas.

Sulcamento provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pistarolante.

Queima por corrente eltrica geralmente provocada pela passagem da correnteeltrica durante a soldagem. As pequenas reas queimadas evoluem rapidamentecom o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante.


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As rachaduras e fraturas resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel oucone sobre o eixo. Podem, tambm, aparecer como resultado do girar do anel sobreo eixo, acompanhado de sobrecarga.

O engripamentopode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. Podeacontecer, tambm, por eliminao de folga nos roletes ou esferas por apertoexcessivo.

Tabelas dos tipos construtivos de Rolamentos e suas caractersticas:


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Seleo de Rolamentos1 - Tipo de Rolamento 2 - Dimenses do Rolamento

3 - Definio da folga Interna 4 Definio da Gaiola Interna

5 Lubrificao


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Tabela de Designaes de Rolamentos para Seleo


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CAPTULO 66 ELEMENTOS DE TRABSMISSO

Com esses elementos so montados sistemas de transmisso que transferempotncia e movimento a um outro sistema. Na figura abaixo, a polia condutora

transmite energia e movimento polia conduzida.

Os sistemas de transmisso podem, tambm, variar as rotaes entre dois eixos.Nesse caso, o sistema de rotao chamado variador. As maneiras de variar arotao de um eixo podem ser:

por engrenagens; por correias; por atrito.

Abaixo, temos a ilustrao de um variador por engrenagens acionado por um motor

eltrico.

Descrio de alguns elementos de transmisso


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Apresentamos, a seguir, uma breve descrio dos principais elementos de mquinade transmisso: correias, correntes, engrenagens, rodas de atrito, roscas, cabos deao e acoplamento.

EngrenagensTambm conhecidas como rodas dentadas, as engrenagens so elementos demquina usados na transmisso entre eixos. Existem vrios tipos de engrenagem.

engrenagens cilndricas de dentes retos

CorreiasSo elementos de mquina que transmitem movimento de rotao entre eixos porintermdio das polias. As correias podem ser contnuas ou com emendas. As poliasso cilndricas, fabricadas em diversos materiais. Podem ser fixadas aos eixos pormeio de presso, de chaveta ou de parafuso.

CorrentesSo elementos de transmisso, geralmente metlicos, constitudos de uma srie deanis ou elos. Existem vrios tipos de corrente e cada tipo tem uma aplicaoespecfica.

Rodas de atrito


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So elementos de mquinas que transmitem movimento por atrito entre dois eixosparalelos ou que se cruzam.

RoscasSo salincias de perfil constante em forma de hlice (helicoidal). Se movimentaminterna ou externamente, em torno de uma superfcie cilndrica ou cnica. Roscas detransporte ou movimento transformam o movimento giratrio em longitudinal. Ex.:utilizadas em tornos e prensas.

Cabos de AoSo feitos de arame trefilados a frio. Inicialmente o arame enrolado de modo aformar pernas. Depois as pernas so enroladas em espirais em torno de umelemento central, chamado ncleo ou alma.

Acoplamento um conjunto mecnico que transmite movimento entre duas peas.


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CAPTULO 77 EIXOS E RVORES

Voc j pensou o que seria do homem sem a coluna vertebral para lhe darsustentao. Toda a estrutura de braos, mos, pernas e ps seria um amontoadode ossos e msculos sem condies de transmitir movimento. Isso um exemplopara facilitar as explicaes sobre eixos e rvores.

Definio: EIXO-pea que passa pelo centro de um corpo e em volta da qual esse corpo

executa rotao; RVORE- pea semelhante ao eixo, porm, ela que executa a rotao ao

invs do corpo; EIXO-RVORE- pea que atua como eixo e rvore ao mesmo tempo.

Os eixos e rvores podem ter perfis lisos ou compostos, em que so montadas as

engrenagens, polias, rolamentos, volantes de mquina, etc.

Os eixos e as rvores podem ser fixos ou giratrios e sustentam os elementosde mquina.No caso dos eixos fixos, os elementos (engrenagens com buchas, polias sobre

rolamentos e volantes) que giram.

Quando se trata de eixo-rvore giratrio, o eixo se movimenta juntamente com seuselementos ou independentemente deles como, por exemplo, eixos de afiadores

(esmeris), rodas de trole (trilhos), eixos de mquinas-ferramenta, eixossobre mancais.


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Material de fabricaoOs eixos e rvores so fabricados em ao ou ligas de ao, pois os materiaismetlicos apresentam melhores propriedades mecnicas do que os outros materiais.Por isso, so mais adequados para a fabricao de elementos de transmisso:

eixos com pequena solicitao mecnica so fabricados em ao ao carbono; eixo-rvore de mquinas e automveis so fabricados em ao-nquel; eixo-rvore para altas rotaes ou para bombas e turbinas so fabricados em

ao cromo-nquel; eixo para vages so fabricados em ao-mangans. Eixos para vages so fabricados em ao-mangans.

Quando os eixos e rvores tm finalidades especficas, podem ser fabricados emcobre, alumnio, lato. Portanto, o material de fabricao varia de acordo com afuno dos eixos e rvores.

Tipos e caractersticas de rvoresConforme sua funes, uma rvore pode ser de engrenagens (em que somontados mancais e rolamentos) ou de manivelas, que transforma movimentoscirculares em movimentos retilneos.Para suporte de foras radiais, usam-se espigas retas, cnicas, de colar, demanivela e esfrica.

Para suporte de foras axiais, usam-se espigas de anis ou de cabea.

As foras axiais tem direo perpendicular a 90 seo transversal do eixo,enquanto as foras radiais tm direo tangente ou paralela seo transversal doeixo.


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Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, macios,vazados, flexveis, cnicos, cujas caractersticas esto descritas a seguir.

7.1 Eixos maciosA maioria dos eixos macios tem seo transversal circular macia, com degraus ouapoios para ajuste das peas montadas sobre eles. A extremidade do eixo chanfrada para evitar rebarbas. As arestas so arredondadas para aliviar a

concentrao de esforos.

7.2 Eixos vazadosNormalmente, as mquinas-ferramenta possuem o eixo-rvore vazado para facilitara fixao de peas mais longas para a usinagem. Temos ainda os eixos vazadosempregados nos motores de avio, por serem mais leves.

7.3 Eixos cnicosOs eixos cnicos devem ser ajustados a um componente que possua um furo de

encaixe cnico. A parte que se ajusta tem um formato cnico e firmemente presapor uma porca. Uma chaveta utilizada para evitar a rotao relativa.

7.4 Eixos roscadosEsse tipo de eixo composto de rebaixos e furos roscados, o que permite suautilizao como elemento de transmisso e tambm como eixo prolongador utilizadona fixao de rebolos para retificao interna e de ferramentas para usinagem de

furos.


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7.5 Eixos-rvore ranhuradosEsse tipo de eixo apresenta uma srie de ranhuras longitudinais em torno de suacircunferncia. Essas ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes depeas que sero montadas no eixo. Os eixos ranhurados so utilizados paratransmitir grande fora

7.6 Eixos-rvore estriadosAssim como os eixos cnicos, como chavetas, caracterizam-se por garantir uma boaconcentricidade com boa fixao, os eixos-rvore estriados tambm so utilizados

para evitar rotao relativa em barras de direo de automveis, alavancas demquinas etc.

Eixos-rvores FlexveisConsistem em uma srie de camadas de arame de ao enroladas alternadamenteem sentidos opostos e apertados fortemente. O conjunto protegido por um tuboflexvel e a unio com o motor feita mediante uma braadeira especial com umarosca.So eixos empregados para transmitir movimento em ferramentas portteis (roda deafiar) e adequadas a foras no muito grandes e altas velocidades (cabo develocmetro).


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CAPTULO 88 ENGRENAGENS

As engrenagens, tambm chamadas rodas dentadas, so elementos bsicos natransmisso de potncia entre rvores. Elas permitem a reduo ou aumento domomento torsor, com mnimas perdas de energia, e aumento ou reduo develocidades, sem perda nenhuma de energia, por no deslizarem. A mudana develocidade e toro feita na razo dos dimetros primitivos. Aumentando arotao, o momento torsor diminui e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, amaior delas ter sempre rotao menor e transmitir momento torsor maior. Aengrenagem menor tem sempre rotao mais alta e momento torsor menor.

O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no dimetro primitivono h deslizamento, havendo apenas aproximao e afastamento. Nas demaispartes do flanco, existe ao de deslizamento e rolamento. Da conclui-se que asvelocidades perifricas (tangenciais) dos crculos primitivos de ambas as rodas soiguais (lei fundamental do dentado).

Existem diferentes tipos de corpos de engrenagem. Para voc conhecer algunsdesses tipos, observe as ilustraes.


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8.1 Elementos bsicos das engrenagens

(De) Dimetro externo o dimetro mximo da engrenagem De = m (z + 2).

(Di) Dimetro interno o dimetro menor da engrenagem.

(Dp) Dimetro primitivo o dimetro intermedirio entre De e Di. Seu clculo exato Dp= De - 2m.

(C) Cabea do dente a parte do dente que fica entre Dp e De.

(f) P do dente a parte do dente que fica entre Dp e Di.

(h) Altura do dente a altura total do dente De Di - 2 ou h = 2,166 . m

(e) Espessura de dente a distncia entre os dois pontos extremos de um dente, medida altura do Dp.

(V) Vo do dente o espao entre dois dentes consecutivos. No a mesma medida de e.

(P) Passo

Medida que corresponde a distncia entre dois dentes consecutivos,medida alturado Dp.

(M) MduloDividindo-se o Dp pelo nmero de dentes (z), ou o passo (P) por p, teremos um

nmero que se chama mdulo (M). Esse nmero que caracteriza a engrenagem ese constitui em sua unidade de medida. O mdulo o nmero que serve de basepara calcular a dimenso dos dentes.


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(a) = ngulo de presso

Os pontos de contato entre os dentes da engrenagem motora e movida esto aolongo do flanco do dente e, com o movimento das engrenagens, deslocam-se emuma linha reta, a qual forma, com a tangente comum s duas engrenagens, umngulo. Esse ngulo chamado ngulo de presso (a), e no sistema modular utilizado normalmente com 20 ou 15.


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8.2 Tipos de engrenagensAs engrenagens no s apresentam tamanhos variados, mas tambm sediferenciam em formato e tipo de transmisso de movimento.Dessa forma, podemos classificar as engrenagens empregadas normalmente dentrodos seguintes tipos:

8.2.1 Engrenagem cilndrica de dentes retos

Os dentes so dispostos paralelamente entre si e em relao ao eixo. o tipo maiscomum de engrenagem e o de mais baixo custo. usada em transmisso querequer mudana de posio das engrenagens em servio, pois fcil de engatar. mais empregada na transmisso de baixa rotao do que na de alta rotao, porcausa do rudo que produz.

Vantagens: Preciso na relao de movimento; Menor distncia entre eixos; Transmisso por fora normal (melhor); Relaes cinemticas determinadas pelo dimetro primitivo; Menor Custo;

Desvantagens: Mais Barulho; Menor Potncia.

8.2.2 Engrenagem cilndrica de dentes helicoidaisOs dentes so dispostos transversalmente em forma de hlice em relao ao eixo. usada em transmisso fixa de rotaes elevadas por ser silenciosa devido a seusdentes estarem em componente axial de fora que deve ser compensada pelomancal ou rolamento. Serve para transmisso de eixos paralelos entre si e tambmpara eixos que formam um ngulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90).


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Vantagens Maior Potncia; Engrenamento mais gradual (suave); Transmisso em ngulo; Menor Ruido.

Desvantagens

Maior Custo; Solicitao mecnica na direo do eixo (rolamentos especiais, duplahlice);

Maior atrito (lubrificao).

8.2.3 Engrenagem cilndrica com dentes internos usada em transmisses planetrias e comandos finais de mquinas pesadas,

permitindo uma economia de espao e distribuio uniforme da fora. As duas rodasdo mesmo conjunto giram no mesmo sentido.

Planetria constituda por um conjunto de rodas dentadas: a roda dentada central existente

no interior, as rodas planetrias e a roda com dentado interior existente no exterior.A engrenagem planetria tem uma maior durabilidade graas sua qualidadesuperior.

Engrenagem Interna Planetrio

8.2.4 Engrenagem cilndrica com cremalheiraA cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com dimetroprimitivo infinitamente grande. usada para transformar movimento giratrio emlongitudinal.


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8.2.5 Engrenagem cnica com dentes retos empregada quando as rvores se cruzam; o ngulo de interseo geralmente90, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cnicas tm um formatotambm cnico, o que dificulta sua fabricao, diminui a preciso e requer umamontagem precisa para o funcionamento adequado.

A engrenagem cnica usada para mudar a rotao e direo da fora, em baixasvelocidades.

Vantagens: Menor custo; Ligao em eixos angulares.

Desvantagens: Maior rudo;

Menor potncia.

8.2.6 Engrenagem cilndrica com dentes oblquosSeus dentes formam um ngulo de 8 a 20 com o eixo da rvore. Os dentespossuem o perfil da envolvente e podem estar inclinados direita ou esquerda.

Os dentes vo se carregando e descarregando gradativamente. Sempre engrenamvrios dentes simultaneamente, o que d um funcionamento suave e silencioso.Pode ser bastantesolicitada e pode operar com velocidades perifricas at 160m/s. Os dentes oblquosproduzem uma fora axial que deve ser compensada pelos mancais.


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8.2.7 Engrenagem cilndrica com dentes em VConhecida tambm como engrenagem espinha de peixe. Possui dentado helicoidal

duplo com uma hlice direita e outra esquerda. Isso permite a compensao dafora axial na prpria engrenagem, eliminando a necessidade de compensar estafora nos mancais.

Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixedeve ser montada com rvores deve ser montada de modo que flutue no sentidoaxial.Usam-se grandes inclinaes de hlice, geralmente de 30 a 45. Pode ser fabricadaem pea nica ou em duas metades unidas por parafusos ou solda. Neste ltimocaso s admissvel o sentido de giro no qual as foras axiais so dirigidas umacontra a outra.

Pode ser fabricada em pea nica ou em duas metades unidas por parafusos ousolda. Neste ltimo caso s admissvel o sentido de giro no qual as foras axiaisso dirigidas uma contra a outra.

Vantagens: Grande potncia; Anula esforos axiais;

Menor rudo.Desvantagens:

Maior custo.

8.2.8 Engrenagem cnica com dentes em espiral ou hipidalAs engrenagens hipides so uma variedade de engrenagens que, ao contrrio dascnicas, os seus eixos no se cruzam.So empregadas para transmitir movimento e cargas elevadas entre eixos que nose cruzam.Empregada quando o par de rodas cnicas deve transmitir grandes potncias e girarsuavemente, pois com este formato de dentes consegue-se o engrenamento

simultneo de dois dentes.


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O pinho pode estar deslocado at 1/8 do dimetro primitivo da coroa. Isso aconteceparticularmente nos automveis para ganhar espao entre a carcaa e o solo.

Vantagens Desalinhamento dos eixos; Menor rudo; Maior potncia.

Desvantagens Maior custo.

Essa engrenagem usada em diferenciais de veculos.


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8.2.9 Parafuso sem-fim e engrenagem cncava (coroa)O parafuso sem-fim uma engrenagem helicoidal com pequeno nmero (at 6) dedentes (filetes).Engrenagens sem-fim so usadas quando grandes redues de transmisso sonecessrias. Esse tipo de engrenagem costuma ter redues de 20:1, chegando ata nmeros maiores do que 300:1.Muitas engrenagens sem-fim tm uma propriedade interessante que nenhuma outra

engrenagem tem: o eixo gira a engrenagem facilmente, mas a engrenagem noconsegue girar o eixo. Isso se deve ao fato de que o ngulo do eixo to pequenoque quando a engrenagem tenta gir-lo, o atrito entre a engrenagem e o eixo nodeixa que ele saia do lugar. Essa caracterstica til para mquinas comotransportadores, nos quais a funo de travamento pode agir como um freio para aesteira quando o motor no estiver funcionando.

Vantagens Menor rudo; Grande reduo.

Desvantagens Elevado desgaste; Maior custo; Menor potncia.


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8.3 Clculos

A razo entre o nmero de dentes nas rodas diretamente proporcional razo detorque e inversamente proporcional razo das velocidades de rotao. Porexemplo, se a coroa (a roda maior) tem o dobro de dentes do pinho, o torque daengrenagem duas vezes maior que o do pinho, ao passo que a velocidade deste duas vezes maior que a da coroa.

Engrenagens -Relao de transmisso

Reduo Simples


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Dupla Reduo:

8.4 Redutores

So conjuntos mecnicos destinados a alterar a velocidade e o torque de umatransmisso.


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Aplicaes


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Componentes:

Classificao:


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Engrenagens de Carros


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CAPTULO 99 TRANSMISSO POR POLIAS E CORREIAS

As polias so peas cilndricas, movimentadas pela rotao do eixo do motor e pelascorreias.Para transmitir potncia de uma rvore outra, alguns dos elementos mais antigos emais usados so as correias e as polias. As transmisses por correias e poliasapresentam as seguintes vantagens:

possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistncia aodesgaste e funcionamento silencioso;

so flexveis, elsticas e adequadas para grandes distncias entre centros.

O que uma Correia? o elemento da mquina que, sendo movimentado por uma polia motriz,transmite fora e velocidade polia movida ou utilizado para transportarmercadorias, sendo um dos sistemas mais eficiente j inventado, e pode ser usadoem uma grande variedade de maquinas e aplicaes.

So divididas em dois grandes grupos:

1. Correias para transporte (transportadoras): Geralmente largas esteiras,utilizadas para transportar objetos, mercadorias, etc;

2. Correias de transmisso: Utilizadas para movimentar acionamentos queexigem desde fora, velocidade, sincronismo de movimento e/ou ambas.


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9.1 Correias transportadorasUtilizadas para transportar objetos, Mercadorias, etc;

9.2 Correias de TransmissoConjunto mecnico composto de duas ou mais polias unidas por uma ou maiscorreias, para a realizao de movimento e/ou fora de um eixo (geralmente o eixodo motor) a outro eixo (geralmente o eixo de maquinas).Na transmisso por polias e correias, a polia que transmite movimento fora chamada polia motora ou condutora.A polia que recebe movimento e fora a polia movida ou conduzida.

Principais tipos de correias de transmisso so: Correias em perfil V - seu formato lembra a forma da letra V , quando

cortado ao meio ;

Correias Sincronizadoras - Correias dentadas onde os dentes da correiaengrenam nos dentes da polias, sendo utilizadas em acionamento onderequer sincronismo de movimentos e fora ;

Micro - V ou Poly V - Correia com pequenos frisos em V, que so maiscompactas que as correias em V convencionais ;

Correias Variadoras de Velocidade - correia que, devido ao seu formatolembra o perfil das correias em V, porm com uma construo muito maisreforada ,sendo utilizadas em acionamentos que exigem mudanasperidicas de rotaes.

Relao de transmisso ( i ) a relao entre o nmero de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os

seus dimetros. A velocidade perifrica (V) a mesma para as duas rodas.221121

nDnDVV ==

onde:D1= Dimetroda polia menor;D2= Dimetro da polia maior;n1= nmero de voltas por minuto (rpm) da polia menor;n2= rpm da polia maior.


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Logo:

21 VV = ,

2211 nDnD = ,

2211 nDnD =

9.2.1 Transmisso por Correia PlanaEssa maneira de transmisso de potncia se d por meio do atrito que pode sersimples, quando existe somente uma polia motora e uma polia movida (como nafigura abaixo), ou mltiplo, quando existem polias intermedirias com dimetrosdiferentes.

A correia plana, quando em servio, desliza e portanto no transmite integralmente apotncia. A velocidade perifrica da polia movida , na prtica, sempre menor que ada polia motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade perifrica, dotamanho da superfcie de atrito e do material da correia e das polias. O tamanho dasuperfcie de atrito determinado pela largura da correia e pelo ngulo deabraamento ou contato (a) (figura acima) que deve ser o maior possvel e calcula-se pela seguinte frmula:

Para obter um bom ngulo de abraamento necessrio que: a relao de transmisso i no ultrapasse 6:1; a distncia entre eixos no seja menor que 1,2 (D1 + D2).

No acionamento simples, a polia motora e a movida giram no mesmo sentido. Noacionamento cruzado as polias giram em sentidos contrrios e permitem ngulo deabraamento maiores, porm o desgaste da correia maior.


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A correia plana permite ainda a transmisso entre rvores no paralelas.

O que uma Polia?

Parte de Elemento de mquinas, as polias so peas cilndricas, movimentadas pelarotao do eixo do motor e pelas correias. Uma polia constituda de uma coroa ouface, na qual se enrola a correia. A face ligada a um cubo de roda mediante discoou braos.

Formato da polia planaSegundo norma DIN 111, a superfcie de contato da polia plana pode ser plana ouabaulada. A polia com superfcie plana conserva melhor as correias e a polia comsuperfcie abaulada guia melhor as correias. O acabamento superficial deve ficarentre quatro e dez milsimos de milmetro (4~10m).Quando a velocidade da correia supera 25m/s necessrio equilibrar esttica e

dinamicamente as polias (balanceamento).

A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfcie abaulada guiamelhor as correias. As polias apresentam braos a partir de 200 mm de dimetro.Abaixo desse valor, a coroa ligada ao cubo por meio de discos.


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9.2.2 Polias TrapezoidalA polia em V recebe o nome de trapezoidal porque a superfcie na qual a correia seassenta apresenta a forma de trapzio ou de uma letra V.As polias trapezoidais tm que ter canaletes (ou canais) e so dimensionadas deacordo com o perfil padro da correia a ser utilizada nestas polias.

Obs.: Todas as polias (sem exceo) devem respeitar as normas tcnicas deconstruo, e tambm respeitar as normas de tolerncia, sempre se evitando poliascom construo de tolerncia zero.

Perfil Lateral Bsico


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9.2.3 Polias SincronizadoraAs polias sincronizadoras apresentam dentes ou sulcos, onde os dentes das correiassincronizadoras iro se encaixar para efetuar o sincronismo de movimento.

Perfil lateral bsico:

Alm das polias para correias planas e trapezoidais, existem as polias para cabos deao, para correntes, polias (ou rodas) de atrito e polias para correias redondas.Algumas vezes, as palavras roda e polia so utilizadas como sinnimos.


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9.2.4 Tensionador ou esticador

Quando a relao de transmisso supera 6:1, necessrio aumentar o ngulo deabraamento da polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou esticador,acionado por mola ou por peso.

A tenso da correia pode ser controlada tambm pelo deslocamento do motor sobreguias ou por sistema basculante.

Polias Tensoras (esticadores)So polias dentadas ou lisas que no transmitem potncia no acionamento e sousadas para tensionar as correias.Usadas em acionamento onde as distncias entre centros so muito pequenas ou acorreia a ser utilizada muito grande. Existem dois tipos de polias tensoras.

Polia tensora interna- A polia tensora deve ter o dimetro igual ou maior que a menor polia doacionamento ;

- Se o acionamento for por correia em V , deve- se utilizar polia tensora em V.Se for por correia sincronizadora, usa-se polia tensora sincronizadora;

- Deve-se sempre colocar a polia tensora interna no meio do acionamento, parano diminuir muito o ngulo de contato da polia motora com a correia ;

- Alinhar corretamente a polia tensora para no comprometer a vida til da

correia.


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Polia tensora externa- A polia tensora deve ter no mnimo o dimetro uma vez e meia (x1,5) maior

do que o da menor polia do acionamento ;- A polia tensora deve ter a largura igual ou maior do que a largura da correia ;- A polia tensora externa deve ser sempre lisa, pois ir trabalhar nas costas dacorreia, independente do tipo de correia ;

- Colocar sempre a polia tensora externa prxima polia motora, para aumentar ongulo de contato da polia motora com a correia ;- Alinhar corretamente a polia tensora para no comprometer a vida til da correia.

Materiais para correia plana Couro de boi

Recebe emendas, suporta bem os esforos e bastante elsticas. Material fibroso e sintticos

No recebe emendas (correia sem-fim), prpria para foras sem oscilaes, parapolia de pequeno dimetro. Tem por material base o algodo, o plo de camelo, oviscose, o perlon e o nylon.

Material combinado, couro e sintticosEssa correia possui a face interna feita de couro curtido ao cromo e a externa dematerial sinttico (perlon). Essa combinao produz uma correia com excelente

flexibilidade, capas de transmitir grandes potncias.

Transmisso por correia em VA correia em V inteiria (sem-fim) fabricada com seco transversal em forma detrapzio. feita de borracha revestida por lona e formada no seu interior porcordonis vulcanizados para absorver as foras.

O emprego da correia em V prefervel ao da correia plana e possui as seguintescaractersticas:

Praticamente no tem deslizamento. Relao de transmisso at 10:1.


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Permite uma boa proximidade entre eixos. O limite dado por p = D + 3/2h (D= dimetro da polia maior e h = altura da correia).

A presso nos flancos, em consequncia do efeito de cunha, triplica emrelao correia plana.

Partida com menor tenso prvia que a correia plana. Menor carga sobre os mancais que a correia plana. Elimina os rudos e os choques, tpicos da correia emendada com grampos. Emprego de at doze correias numa mesma polia.

Perfil e designao das correias em VA designao feita por uma letra que representa o formato e por um nmero que o permetro mdio da correia em polegada.Os perfis so normalizados e denominam-se formato A, B, C, D e E, suas dimensesso mostradas na figura a seguir.


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Perfil dos canais das poliasAs polias em V tm suas dimenses normalizadas e so feitas com ngulosdiferentes conforme o tamanho. Dimenses normalizadas para polias em V

A correia no deve ultrapassar a linha do dimetro externo da polia e nem tocar nofundo do canal, o que anularia o efeito de cunha.


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Relao de transmisso (i) para correias e polias em VUma vez que a velocidade (V) da correia constante, a relao de transmisso estem funo dos dimetros das polias.

Para as correias em V, deve-se tomar o dimetro nominal mdio da polia (Dm) paraos clculos. O dimetro nominal calcula-se pela frmula:Dm = De - 2x

Onde:De = dimetro da polia

x = altura efetiva da correiah = altura da correia

9.3 transmisso por correia dentadaA correia dentada em unio com a roda dentada correspondente permitem umatransmisso de fora sem deslizamento. As correias de qualidade tm no seu interiorvrios cordonishelicoidais de ao ou de fibra de vidro que suportam a carga e impedem oalongamento.


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A fora se transmite atravs dos flancos dos dentes e pode chegar a 400N/cm2. Operfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, so feitos commdulos 6 ou 10. As polias so fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferrofundido em areia especial para preciso nas medidas em bom acabamentosuperficial. Para a especificao das polias e correias dentadas, deve-se mencionaro comprimento da correia ou o nmero de sulcos da polia, o passo dos dentes e alargura. Procedimentos em manuteno com correias e polias A correia

importante para a mquina. Quando mal aplicada ou frouxa, provoca a perda develocidade e de eficincia da mquina; quando esticada demais, h quebra doseixos ou desgaste rpido dos mancais. As polias devem ter uma construo rigorosaquanto concentricidade dos dimetros externos e do furo, quanto perpendicularidade entre as faces de apoio e os eixos dos flancos, e quanto aobalanceamento, para que no provoquem danos nos mancais e eixos. Os defeitosconstrutivos das polias tambm influem negativamente na posio de montagem doconjunto de transmisso.

Cuidados ao montar sua correia na mquina (qualquer tipo de correia) No force a correia sob a polia com alavancas de chave de fenda, cabos de

martelo ou outro tipo de alavanca. Ao manter as polias na mquina, no amasse as polias, sejam as polias para

correias Perfil V, polias sincronizadoras ou outras. Retire dos canais ou dos dentes das polias, cavacos, parafusos, restos de

antigas correias ou outros corpos estranhos que podem danificar ou diminuira vida til da correia.

Ao projetar uma transmisso ou reformar uma mquina/transmisso, deixeum espao para regulagem entre o centro dos eixos de 10 milmetros(mnimo) at 100 milmetros.

A vida til (durabilidade) de uma polia em geral de 3 a 5 trocas de correias. Quando uma polia da transmisso est gasta, troque todas as polias da

transmisso.


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Dicas da para melhor conservao de suas correias e polias.- Nunca lubrifique as correias, lubrifique somente as partes mveis da mquina(rolamentos, mancais, eixos, etc.).- Limpe as correias com estopa ou pano seco, nunca utilizando querosene, tiner,gasolina, solupan ou outros.- No utilizar anti-derrapante entre polias e correias.

- No utilizar silicone ou graxa entre polias entadas sincronizadoras e correiassincronizadoras.- Em caso de troca de correias, mantendo as mesmas polias, limpe as poliasretirando: cavacos, restos de borrachas ou poliuretano de dentro das polias ou aindaoutras impurezas.


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CAPTULO 1010 CORRENTES

As correntes transmitem fora e movimento que fazem com que a rotao do eixoocorra nos sentidos horrio e anti-horrio. Para isso, as engrenagens devem estarnum mesmo plano. Os eixos de sustentao das engrenagens ficam perpendicularesao plano.

O rendimento da transmisso de fora e de movimento vai depender diretamente daposio dasengrenagens e do sentido da rotao.

Transmisso

A transmisso ocorre por meio do acoplamento dos elos da corrente com os dentesda engrenagem. A juno desses elementos gera uma pequena oscilao durante omovimento.


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10.1 Tipos de corrente10.1.1 Corrente de rolosA transmisso por correntes de rolos um meio altamente eficiente e verstil paratransmitir potncia mecnica em aplicaes industriais. Este tipo de transmisso composto por uma engrenagem motriz, uma ou mais engrenagens movidas e porum lance de corrente; este sistema assegura um rendimento de 98% em condiescorretas de trabalho, obtendo-se uma relao de velocidade constante entre a

engrenagem motriz e a movida. composta por elementos internos e externos, onde as talas so permanentementeligadas atravs de pinos e buchas; sobre as buchas so, ainda, colocados rolos.Esta corrente aplicada em transmisses, em movimentao e sustentao decontrapeso e, com abas de adaptao, em transportadores; fabricada em tipostandard, mdio e pesado.

Vrias correntes podem ser ligadas em paralelo, formando corrente mltipla; podemser montadas at 8 correntes em paralelo.

10.1.2 Corrente de dentes

Nesse tipo de corrente h, sobre cada pino articulado, vrias talas dispostas uma aolado da outra, onde cada segunda tala pertence ao prximo elo da corrente.

Dessa maneira, podem ser construdas correntesbem largas e muito resistentes. Alm disso,mesmo com o desgaste, o passo fica, de elo a elovizinho, igual, pois entre eles no h diferena.

Esta corrente permite transmitir rotaessuperiores s permitidas nas correntes de rolos. conhecida como corrente silenciosa (silentchain).


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10.1.3 Corrente de elos livresEsta uma corrente especial usada para transportadores e, em alguns casos, podeser usada em transmisses. Sua caracterstica principal a facilidade de retirar-sequalquer elo, sendo apenas necessrio suspend-lo. conhecida por link chain.

10.1.4 Corrente comumConhecida tambm por cadeia de elos, possui os elos formados de vergalhesredondos soldados, podendo ter um vergalho transversal para esforo. usada emtalhas manuais, transportadores e em uma infinidade de aplicaes.

10.1.5 Corrente de blocos uma corrente parecida com a corrente de rolos, mas, cada par de rolos, com seuselos, forma um slido (bloco). usada nos transportadores e os blocos formam base

de apoio para os dispositivos usados para transporte.


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10.2 Fabricao das correntesAs talas so estampadas de fitas de ao; os rolos e as buchas so repuxados dechapas de ao ou enrolados de fitas de ao; os pinos so cortados de arames deao. As peas prontas so, separadamente, beneficiadas ou temperadas paraaproximadamente 60 rockwell.

Engrenagens para correntesAs engrenagens para correntes tm como medidas principais onmero de dentes (Z), o passo (p) e o dimetro (d).

O passo igual corda medida sobre o dimetro primitivo desdeo centro de um vo ao centro do vo consecutivo, porque acorrente se aplica sobre a roda em forma poligonal.O perfil dos dentes corresponde ao dimetrodos rolos da corrente e para que hajafacilidade no engrenamento, as laterais dosdentes so afiladas e 10% mais estreitas quea corrente.

Algumas rodas possuem o perfil modificadopara compensar o alargamento produzidopelo desgaste. Os dentes so formados de talmodo que os rolos colocados entre elestenham folga no flanco da frente e no flancode trs.

Vantagem das correntes: Maior potncia de transmisso; Maior distncia entre eixos; Mltiplos acionamento.

Desvantagens das correntes Alto desgaste; Rudo excessivo; Efeito poligonal.


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CAPTULO 1111 ACOPLAMENTOS

Acoplamento um conjunto mecnico, constitudo de elementos de mquina,empregado na transmisso de movimento de rotao entre duas rvores ou eixos-rvore.

Funes dos AcoplamentosUnir dois eixos; Absorver choques e vibraes; Compensar desalinhamentos;Transmitir torque, atuar como fusvel.

ClassificaoOs acoplamentos podem ser: Rgidos/Fixos, Elstico/Flexveis, Mveis e Hidrulicos

11.1 Acoplamentos Fixos/RgidosOs acoplamentos fixos servem para unir rvores de tal maneira que funcionem como

se fossem uma nica pea, alinhando as rvores de forma precisa. Por motivo desegurana, os acoplamentos devem ser construdos de modo que no apresentemnenhuma salincia.


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AplicaoTransmitir elevadas potncia em baixas velocidades; Conectar eixos longos

11.1.1 Acoplamento rgido com flanges parafusadas:Esse tipo de acoplamento utilizado quando se pretende conectar rvores, e prprio para a transmisso de grande potncia em baixa velocidade.

11.1.2 Acoplamento com luva de compresso ou de aperto:Esse tipo de luva facilita a manuteno de mquinas e equipamentos, com avantagem de no interferir no posicionamento das rvores, podendo ser montado eremovido sem problemas de alinhamento.

11.1.3 Acoplamento de discos ou pratos:Empregado na transmisso de grandes potncias em casos especiais, como, porexemplo, nas rvores de turbinas. As superfcies de contato nesse tipo deacoplamento podem ser lisas ou dentadas.


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11.2 Acoplamentos FlexveisOs acoplamentos Flexveis classificam-se em: Elsticos e No Elsticos

Acoplamentos Flexveis ElsticosEsses elementos tornam mais suave a transmisso do movimento em rvores quetenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto comdesalinhamento paralelo, angular e axial entre as rvores.

Os acoplamentos elsticos so construdos em forma articulada, elstica ouarticulada e elstica. Permitem a compensao de at 6 graus de ngulo de toro edeslocamento angular axial.

Veja a seguir os principais tipos de acoplamentos elsticos.11.2.1 Acoplamento elstico de pinosOs elementos transmissores so pinos de ao com mangas de borracha.

11.2.2 Acoplamento perflexOs discos de acoplamento so unidos perifericamente por uma ligao de borrachaapertada por anis de presso. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal deeixos.


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11.2.3 Acoplamento elstico de garrasAs garras, constitudas por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas docontradisco e transmitem o movimento de rotao.

11.2.4 Acoplamento elstico de fita de aoConsiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais est montadauma grade elstica que liga os cubos. O conjunto est alojado em duas tampasprovidas de junta de encosto e de retentor elstico junto ao cubo. Todo o espaoentre os cabos e as tampas preenchido com graxa. Apesar de esse acoplamentoser flexvel, as rvores devem estar bem alinhadas no ato de sua instalao paraque no provoquem vibraes excessivas em servio.

Observao:Tamanho 3 a 11 Usa se grade elstica de camada simples;Tamanho 12 a 190 Usa-se grade elstica de camada dupla.

Aplica-se carga somente depois de completamente montado o acoplamento.Grade externa (dourada) grade interna (prateada)

Peas do Acoplamento Tipo F1 Os anis de neoprene so idnticos;2 As tampas de vedao so idnticas;3 Os cubos so simtricos, podendo, entretanto divergir no dimetro dos furos e osrasgos de chavetas;


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4 A grasde elastica de modelo menores interia. A de maiores compe-se devrias seces e camadas;5 A guarnio colocada entre as tampas, impedindo, assim o vazamento dagraxa.

11.2.5 Acoplamento de dentes arqueadosOs dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite at3 graus de desalinhamento angular. O anel dentado (pea transmissora domovimento) possui duas carreiras de dentes que so separadas por uma salinciacentral.


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Auto Travante com elemento de borracha

Acoplamento Auto travante com cruzeta de borracha

Acoplamento de Lamina


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11.2.6 Acoplamentos flexveis no ElsticosSo aqueles que, apesar de acomodar certos desalinhamento no possuemelasticidade torsional, transmitindo todos os choque e sobrecargas.

11.3 Acoplamentos MveisSo empregados para permitir o jogo longitudinal das rvores. Esses acoplamentostransmitem fora e movimento somente quando acionados, isto , obedecem a umcomando.Os acoplamentos mveis podem ser: de garras ou dentes, e a rotao transmitidapor meio do encaixe das garras ou de dentes.Geralmente, esses acoplamentos so usados em aventais e caixas de engrenagensde mquinas-ferramenta convencionais.


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11.4 Acoplamentos Hidrulicos

constitudo de 2 partes principais

-Uma roda de bomba, funcionando como impulsor

-Uma roda de turbina, funcionando como rotorA roda da bomba acionada pelo motor em virtude do efeito da fora centrfuga, olquido submetido uma presso na periferia exterior. O leo que foi jogado para aperiferia do acoplamento arrasta a roda de turbina que est acoplada ao eixoacionado. No instante da partida no existe uma carga sobre o eixo acionado, e o

motor parte livre, alcanando sua rotao de regime. Enquanto o eixo acionado vaisendo arrastado suave e gradativamente, motivo pelo qual estes acoplamentos sousados em transmisses de altas potncias.

11.4.1 Importncia da carga de fluido

a Quantidade insuficiente

-O escorregamento ser maior que o previsto;

-A mquina poder no partir;

-Caso partir, a temperatura de trabalho ser alta podendo romper constantemente obujo fusvel e/ou danificar os retentores

b- Quantidade em excesso

-Se comporta quase como um acoplamento rgido;

-Diminui se o torque de acelerao do motor;

-A amperagem do motor permanece alta por mais tempo, aumentando o consumo;

-A mquina pode no partir;

-Em caso de sobrecarga da mquina o motor no estar protegido;

-O motor aquece mais.


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Construo e FuncionamentoO acoplamento opera com um volume constante de fluido de trabalho, em geral leomineral. O torque transmitido pelo motor de entrada convertido em energia cinticano fluido operacional dentro do rotor da bomba ligado a este. No rotor da turbina,esta energia hidrodinmica novamente reconvertida em energia mecnica. Para asfunes do acoplamento, podemos descrever trs condies de operao:

Todo o fluido de trabalho repousa esttico no acoplamento.

No circuito operacional do acoplamento, o fluido acelerado com aumento darotao do rotor da bomba. O fluxo de circulao, assim desenvolvido, incide sobre orotor da turbina e, assim, a coloca em movimento. A curva do torque determinadapela curva caracterstica do acoplamento e uma disposio adequada das cmarasde compensao (cmara de retardo, carcaa da cmara anular) influencia acaracterstica de partida.

Devido pequena diferena de rotao entre o rotor da bomba e o rotor da turbinadesenvolve-se uma condio de fluxo estacionrio no acoplamento. transmitidoainda apenas o torque solicitado pela mquina de trabalho.


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Escolha do Acoplamento

Os fatores fundamentais para o dimensionamento de um acoplamento so apotncia e a rotao do motor de acionamento.

Tipos de Acoplamentos


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Acoplamento tipo T e DTO uso deste tipo de acoplamento recomendado quando se faz necessrio umamortecimento das vibraes e protees contra sobrecarga para o motor e mquinaacionada; tambm podem ser aplicados em acionamentos mais simples na faixa debaixas potncias.O acoplamento tipo DT tem dois circuitos de trabalho coaxiais que atuam emparalelo. O circuito duplo resulta na duplicao da transmisso de potncia com

mesmo tamanho do acoplamento.

Acoplamento tipo TV e TVVA verso TV se caracteriza por uma "cmara de retardo" que est flangeada rodaexterna do acoplamento. Em repouso, uma proporo do fluido operacional ficadisposto nesta cmara. Reduzindo assim o volume na cmara de trabalho.Assim, na partida do motor, um torque reduzido transmitido simultaneamente,oferecendo uma partida sem carga ao motor. Aps a acelerao do motor, ocontedo da cmara de retardo esvazia-se para a cmara de trabalho em funo dotempo de modo que o torque total seja transmitido.Se necessrio para casos especiais de aplicao, o torque de partida doacoplamento pode ser ainda mais reduzido mediante instalao de uma cmara de

retardo maior (tipo TVV) obtendo-se assim uma acelerao ainda mais suave damquina.

Acoplamento tipo TVVSSomando-se cmara de retardo estendida a uma cmara anular auxiliar.Durante as primeiras rotaes nos procedimentos de partida, devido foracentrfuga, a cmara acumuladora externa completamente preenchida pelo fluidode operao existente no circuito de trabalho. Em comparao com acoplamentossem a cmara anular, a quantidade de leo existente na cmara de trabalho de umacoplamento TVVS fica consideravelmente reduzida, resultando em uma reduo do


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torque transmitido durante a partida do motor. O aumento do torque ocorre emfuno do tempo por esvaziamento da cmara de retardo para dentro da cmara deretardo. Os eventos de partida podem ser adequados s necessidades da aplicao,por meio do ajuste dos dimetros dos gicls.Este novo conceito de acoplamento foi concebido especialmente para oacionamento de transportadores de correias. Em virtude do crescimento gradual dotorque, uma automtica adaptao das condies da carga da correia obtida.

Acoplamento tipo TRI e TVRIA polia para correia em V ou plana que flangeada na tampa do mancal permite aobteno de variadas rela de transmisso. Se necessrio, a polia da correia podeser facilmente substituda.Os acoplamentos TRI e TVRI so montados em balano no eixo do motor ou no eixoda mquina. As foras na correia so suportadas por um mancal na tampa domancal no cubo do acoplamento.O tipo TRI encontra sua aplicao como auxiliar de partida e proteo contrasobrecarga. J o tipo TVRI com a cmara de retardo adicional usado quando umapartida especialmente suave necessria.


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Defeitos, Causas e Provveis Solues

DefeitosObservados

Causa Provvel Providencias

No atingea velocidade

Motor defeituoso ouincorretamente ligado

Checar motor (velocidade, consumode corrente, etc.)

Mquina acionada

bloqueada

Checar a mquina e remover motivo

do bloqueioMquina consumindomuita potncia.

Checar consumo da potnciacompar-la com dados tcnicospadres

Quantidade de leoexcessiva, o motor noatinge a velocidade

Checar o volume de leo indicadopelo fabricante, e o colocado noacoplamento Hidrodinmico

Quantidade de leo amenos

Checar o volume de leo indicadopelo fabricante, e o colocado noacoplamento Hidrodinmico

Vazamento de leo no

AcoplamentoHidrodinmico

Verificar estado das arruelas dos

parafusos fusveis, dos de carga deleo e aperto dos parafusos naperiferia do acoplamentoHidrodinmico

Parafusofusvelderrete

Quantidade de leo amenos

Checar o volume de leo indicadopelo fabricante e o colocado noacoplamento Hidrodinmico

Vazamento de leo noacoplamentoHidrodinmico

Verificar estado das arruelas dosparafusos fusveis, dos de carga deleo e aperto dos parafusos naperiferia do acoplamento

Mquina consumindo

muita potncia.

Checar consumo da potncia

compar-la com dados tcnicospadres

Motor funcionandomuito tempo em estrela

Apressar a passagem de estrelapara tringulo

Instalaotrabalhando

desuniformente

Mal alinhamento Realinhar de acordo com instrues

Rolamentosdanificados

Checar toda a instalao. Localizar obarulho e vibrao, ouvindo emedindo. Substituir rolamentos.

Sistema de fixao da

fundao solto

Checar e apertar os elementos de

fixao da fundao


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11.5 Montagem de acoplamentos

Os principais cuidados a tomar durante a montagem dos acoplamentos so: Colocar os flanges a quente, sempre que possvel. Evitar a colocao dos flanges por meio de golpes: usar prensas ou

dispositivos adequados. O alinhamento das rvores deve ser o melhor possvel mesmo que sejam usados acoplamentos elsticos, pois durante o servio ocorrero os

desalinhamentos a serem compensados. Fazer a verificao da folga entre flanges e do alinhamento e concentricidade

do flange com a rvore. Certificar-se de que todos os elementos de ligao estejam bem instalados

antes de aplicar a carga.

Os acoplamentos hidrulicos: Permite partida de motor sem carga alcanando velocidade de operao

antes da carga de trabalho Suaviza as partidas e reduz o consumo de corrente do motor em at 35%

Capacidade de at 3.000 HP Extremamente resistente (no h contato metlico) Reduz choque nos componentes rotativos dos sistemas em condio de

sobrecarga

Esforos de desalinhamento geram calor

Termografia


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CAPTULO 1212 RELGIO COMPARADOR

12.1 Instrumentos de Medio

Escala graduada:

Paqumetro:

Micrmetro:

Gonimetro:

Relgio Comparador


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12.2 Defeitos de dimenses

Planicidade; Paralelismo; Excentricidade; Concentricidade.

O corte transversal de uma ferramenta deslizamento. Aonde a largura, profundidade, ngulos, eoutras dimenses devem ser produzidas em medidas com uma preciso para que a ferramenta

funcione o esperado.


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12.3 Relgio Comparador

Instrumento de medio indireta; Mecanismo de movimento (engrenagens e cremalheiras), diferena positiva e

negativa;


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12.4 Condies de uso

Verificao:

Observao: Antes de tocar na pea, o ponteiro do relgio comparador fica em uma

posio anterior a zero. Assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pr-cargapara o ajuste do zero.Colocar o relgio sempre numa posio perpendicular em relao pea, para noincorrer em erros de medida.

Montagens usuais

Suporte mecnico; mesa de medio de alta preciso; mesa magntica.

Aplicaes dos relgios comparadoresVerificao do Paralelismo


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Verificao de excentricidade de pea montada na placa de um torno

Verificao do alinhamento das pontas de um torno


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Verificao de superfcies Planas

Relgio Comparador (Sbito)

USO: verificao de defeitos em furos. Conicidade, ovalizao etc. MECANISMO: transformao deslocamento radial em movimento axial

transmitido e leitura no relgio comparador. O instrumento deve serpreviamente calibrado em relao a uma medida padro de referncia.

Esse dispositivo conhecido como medidor interno com relgio comparadorou sbito.


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Relgio Apalpador um dos relgios mais versteis que se usa na mecnica. Seu corpo monoblocopossui trs guias que facilitam a fixao em diversas posies.

O mostrador giratrio com resoluo de 0.01mm, 0.002mm, .001" ou .0001".

Por sua enorme versatilidade, pode ser usado para grande variedade de aplicaes,tanto na produo como na inspeo final.


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Exemplos

- Excentricidade de peas.- Alinhamento e centragem de peas nas mquinas.- Paralelismos entre faces.- Medies internas.- Medies de detalhes de difcil acesso.

Conservao

Evitar choques, arranhes e sujeira.Guard-lo em estojo apropriado.Mont-lo rigidamente em seu suporte.Descer suavemente o ponta de contato sobre a pea.Verificar se o relgio anti-magntico antes de coloc-lo em contato com a mesamagntica.Leitura de relgio comparador (milmetro)

ObservaesA posio inicial do ponteiro pequeno mostra a carga inicial ou de medio.Deve ser registrado se a variao negativa ou positiva.


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Exerccios

Leitura:______________________ Leitura: _____________________

Leitura:______________________ Leitura: _____________________

Leitura:______________________ Leitura: _____________________


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Leitura:______________________ Leitura: _____________________

Leitura:______________________ Leitura: _____________________

Leitura:______________________

Gabarito:

1,55mm -3,78mm-0,284 2,03mm

0,46mm -1,98mm2,53mm 0,1670, 227 -0,1570,102


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CAPTULO 1313 ALINHAMENTO

Alinhar os eixos significa mover os pares de ps dianteiros e/ou traseiros de umamquina, no plano vertical e horizontal, at que os eixos estejam alinhados dentrode uma determinada tolerncia.

13.1 Desalinhamento - efeitos

Vibraes e rudos Danos ao acoplamento Danos aos eixos Danos aos mancais Danos aos componentes da transmisso Danos as carcaas do conjunto Danos aos apoios e fixadores Danos as bases das mquinas

13.2 Calibre de Laminas

Ferramenta de uso simples e relativa preciso Exige habilidade e conhecimento do mecnico


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13.3 Nivelamento de Mquinas

muito importante montar o acionamento de uma transmisso mecnica de formaque possa ser alinhado com os dispositivos mecnicos que sero movidos, e queeste alinhamento possa ser mantido durante a do sistema.Isto feito utilizando um nvel de bolha que deve avaliar os eixos longitudinal etransversal da base em relao mquina

Deve-se sobrepor base de concreto, caso conjuntos mecnicos motor-movidovenham a ser montados sobre ela, e cujo nivelamento e alinhamento devam serfeitos de forma constante manuteno, um piso metlico resistente ao peso doscomponentes, nivel-lo e s ento montar sobre ele os motores e maquinas.

13.4 Relgio Comparador

Leitura positiva Leitura negativa Leitura efetiva com o relgio comparador Sistemas de apoio para leitura e medio

Leitura e Medio efetiva


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13.5 Alinhamento de Mquinas

O objetivo do alinhamento garantir o bom funcionamento dos equipamentosrotativos tendo, como caracterstica principal eliminar vibraes, aquecimento e darmaior durabilidade aos componentes.

13.5.1 Alinhamento das linhas de centro de eixos coaxiais

13.5.2 Alinhamento Vertical e Horizontal


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13.5.3 Desalinhamentos

13.5.4 Ajuste para o desalinhamento angular Vertical

13.5.5 Ajuste para o desalinhamento paralelo Vertical


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Mecnica Tcnica Eletrotcnica IFES CampusSo Mateus Prof. Joo Paulo Barb

apostila eletro parte01 2011

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