elementos normalizados ou elementos de fixação

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Elementos Normalizados São usados para unir peças como chapas, perfis e barras. A união de peças feita por esses elementos pode ser de dois tipos: móvel e permanente. No tipo de união móvel, os elementos podem ser colocados ou retirados do conjunto sem causar danos às peças que foram unidas. Como exemplo, a união de parafusos, porcas e arruelas. No tipo de união permanente, os elementos, uma vez instalados não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. Como exemplo, a união feita com rebites e soldas. Tanto os elementos de fixação móvel como os de fixação permanentes devem ser usados com bastante habilidade e cuidado, porque são geralmente elementos frágeis. Assim, para projetar um conjunto mecânico é preciso escolher o elemento adequado ao tipo de peças que serão unidas ou fixadas. Se unirmos peças robustas com elementos fracos ou mal planejados, o conjunto irá apresentar falhas e se tornará inútil, havendo desperdício de material e financeiro. É importante planejar e escolher corretamente os elementos que serão utilizados para evitar concentração de tensão nas peças fixadas, pois essas podem causar rupturas nas peças por fadiga (queda de

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Page 1: Elementos Normalizados ou Elementos de Fixação

Elementos Normalizados

São usados para unir peças como chapas, perfis e barras.A união de peças feita por esses elementos pode ser de dois tipos: móvel e

permanente.No tipo de união móvel, os elementos podem ser colocados ou retirados do conjunto

sem causar danos às peças que foram unidas. Como exemplo, a união de parafusos, porcas e arruelas.

No tipo de união permanente, os elementos, uma vez instalados não podem ser retirados sem que fiquem inutilizados. Como exemplo, a união feita com rebites e soldas.

Tanto os elementos de fixação móvel como os de fixação permanentes devem ser usados com bastante habilidade e cuidado, porque são geralmente elementos frágeis. Assim, para projetar um conjunto mecânico é preciso escolher o elemento adequado ao tipo de peças que serão unidas ou fixadas. Se unirmos peças robustas com elementos fracos ou mal planejados, o conjunto irá apresentar falhas e se tornará inútil, havendo desperdício de material e financeiro.

É importante planejar e escolher corretamente os elementos que serão utilizados para evitar concentração de tensão nas peças fixadas, pois essas podem causar rupturas nas peças por fadiga (queda de resistência ou enfraquecimento do material devido a tensões e constantes esforços) do material.

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A seguir, serão mostrados alguns tipos de elementos de fixação:

1-RebiteÉ formado por um corpo cilíndrico e

uma cabeça. A cabeça de um rebite pode ter vários formatos.

É fabricado em aço, alumínio, cobre ou latão. É usado para fixação permanente de duas ou mais peças.

A figura a seguir, mostra peças unidas por rebite:

Esses elementos unem rigidamente peças e chapas, principalmente em estruturas metálicas, de reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças.

A fixação das pontas da lona de fricção do disco de embreagem de automóveis é feita por rebite. Como mostrado na figura a seguir:

Outro exemplo de aplicações, visto na mesma figura, é a fixação da lona de ficção da sapata de freio de automóvel. O rebite também é usado para fixação de terminais de cinta e lona.

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Tipos de rebites:O quadro a seguir mostra a classificação dos rebites em função do formato da cabeça e

de seu emprego em geral.

Mas esses rebites mostrados na tabela não são os únicos, existem outros tipos de rebites como de cabeça redonda e de cabeça escareada, de tubo, de alojamento, de repuxo, etc.

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Rebite de Repuxo – conhecido como “rebite pop”, é um elemento especial de união, empregado para fixar peças com rapidez, economia e simplicidade.

Todo técnico ou engenheiro que pertença de alguma forma à área de mecânica, deve saber de qual material a peça é feita, o tipo da cabeça, o diâmetro do seu corpo, o comprimento útil. Além de ser importante levar em consideração o modo como o rebite será fixado (a quente/ a frio).2-Pinos

O pino tema finalidade de alinhar ou fixar elementos de máquinas, permitindo união de peças.

Nesse tipo de união, uma das peças pode se movimentar por rotação.

Os pinos são usados em junções resistentes a vibrações. Há vários tipos de pino, segundo sua função.

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Pino CupilhadoNesse caso a cupilha não entra no eixo, mas o próprio pino. O pino cupilhado é utilizado

como eixo curto para uniões articuladas ou para suportar rodas, polias, cabos, etc.

3-Porca

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A porca tem forma de prisma, de cilindro, etc.

Apresenta um furo roscado. Através desse furo, a porca é atarraxada no furo.

É uma peça geralmente metálica na forma prismática ou cilíndrica, contendo um furo onde se encaixa um parafuso ou uma barra roscada. A porca é um acessório amplamente utilizado na união de peças. A parte externa pode apresentar vários formatos para atender aplicações diferentes. Sendo assim, existem porcas que servem tanto como elementos de fixação como elementos de transmissão.

Tipos de RoscaO perfil da rosca varia de acordo com o tipo de aplicação que se deseja. As porcas usadas para fixação geralmente possuem roscas com perfil triangular.

As porcas de transmissão de movimentos têm roscas com perfis quadrados, trapezoidais, redondo e dente de serra.

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Tipos de Porca.Para aperto manual são mais usados os tipos de porca borboleta, recartilhada alta e

recartilhada baixa.

As porcas cega baixa e caga alta, além de propiciarem boa fixação, deixam as peças unidas com melhor aspecto.

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Para a ajustagem no eixo de máquinas as porcas utilizadas são:

Algumas porcas apresentam ranhuras próprias para uso de cupilas que são usadas para evitar que a porca se solte com vibrações.

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A seguir os tipos mais comuns de porcas:

Aplicação da porca sextavada chata.

4-ParafusosÉ uma peça formada por um corpo

cilíndrico roscado e por uma cabeça, que pode ter várias formas.

Os parafusos possuem formas de roscas que são importantes porque permitem montagem e desmontagem da peça. Também presente em porcas ou elementos roscados, a rosca possui várias formas e tipos de aplicações como já foram vistas quando falado de porcas, podemos ver abaixo:

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Os parafusos diferenciam-se pela forma da rosca, da cabeça, da haste e do tipo de acionamento.

* O tipo de acionamento está relacionado com o tipo de cabeça do parafuso. Por exemplo, um parafuso de cabeça sextavada é acionado por chave de boca ou de estria.

Em geral, o parafuso é composto de duas partes: cabeça e corpo. O corpo do parafuso pode ser cilindro ou cônico, totalmente roscado ou parcialmente roscado. A cabeça pode apresentar vários formatos, porém, existem parafusos sem cabeça.

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Por conter várias diferenças na cabeça, no corpo e na ponta, os parafusos apresentam funções específicas, e foram divididos em quatro grupos: parafusos passantes, parafusos não-passantes, parafusos de pressão e parafusos prisioneiros.

Parafusos Passantes Esses parafusos atravessam, de lado a lado, as peças que são unidas, passando livremente nos furos. Dependo do serviço, esses parafusos, além de porcas utilizam arruelas e contraporcas como acessório. Podem ser apresentados com cabeça ou sem cabeça.

Parafusos não-passantes São parafusos que não utilizam porcas. O papel da porca é desempenhado pelo furo roscado, feito em uma das peças a serem unidas.

Parafusos de pressão São fixados por meio de pressão. A pressão é exercida pelas pontas dos parafusos contra a peça a ser fixada. Esses parafusos podem apresentar cabeça ou não.

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Parafusos prisioneiros São parafusos sem cabeça com rosca em ambas extremidades, recomendados quando é exigido montagem e desmontagem da peça, que se usado outros tipos de parafusos pode haver danos na peça.As roscas desse tipo de parafusos podem ter passos diferentes ou sentidos opostos, ou seja, horário em um, anti-horário em outro.Para ser fixado o prisioneiro no furo é usado uma ferramenta especial, caso não haja essa ferramenta é improvisado um apoio com duas porcas travadas numa das extremidades do prisioneiro. Após a fixação são retiradas as porcas. A segunda peça é apertada mediante uma porca e arruela, aplicadas à extremidade livres do prisioneiro.O parafuso prisioneiro permanece no lugar quando as peças são desmontadas.

Segue um quadro síntese com características da cabeça, do corpo, das pontas e com indicação dos dispositivos de atarraxamento.

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Segue um quadro com a ilustração dos tipos de parafusos em sua forma completa.

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Ao unir peças com parafusos, o profissional precisa levar em consideração quatro fatores de extrema importância:

Profundidade do furo broqueado; Profundidade do furo roscado; Comprimento útil de penetração do parafuso; Diâmetro do furo passante.

Esses quatro fatores se relacionam conforme mostram as figuras e a tabela a seguir.

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Elementos de Apoio

De modo geral, os elementos de apoio consistem de acessórios auxiliares para o funcionamento de máquinas. Podemos citar as buchas, guias, rolamentos e mancais.

Os mancais têm a função de servir de suporte a eixos, de modo a reduzir o atrito e amortecer choques ou vibrações. Eles podem ser de rolamento ou deslizamento.

Mancais de DeslizamentoOs mancais de DESLIZAMENTO são constituídos de uma bucha fixada no suporte. São

usados em máquinas pesadas, ou em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.

O uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotação do eixo.

As buchas são, em geral, corpos cilíndricos e ocos que envolvem os eixos, permitindo-lhes melhor rotação. São feitas de materiais macios, como o bronze e ligas de metais leves.

Mancais de RolamentoOs mancais de ROLAMENTO dispõem de elementos rolantes: esferas, roletes e agulhas.

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Quando há necessidade de um mancal com maior velocidade e menos atrito o mancal de rolamento é o mais adequado. Os rolamentos são classificados em função dos elementos rolantes. A seguir são mostrados os principais:

Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando um eixo gira em torno de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a superfície do furo, um fenômeno chamado atrito de escorregamento.

Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos um outro elemento de máquina, o rolamento. Os rolamentos limitam, ao máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito.

São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas.

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O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado diretamente ao eixo.

De acordo com as forças que suportam, os mancais podem ser radiais, axiais ou mistos. Radiais:

Não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo.

Axiais: Não podem ser submetidos a cargas radiais. Impedem o deslocamento no

sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.

Mistas: Suportam tanto carga radial quanto axial. Impedem o deslocamento no sentido

transversal quanto no axial.

Conforme a solicitação, apresentam uma infinidade de tipos para aplicação específica como: máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, compressores, construção naval, etc.

Quanto aos elementos rolantes, os rolamentos podem ser:a) De esferas - os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais elevadas.

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b) De rolos - os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou barriletes. Esses rolamentos suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.

c) De agulhas - os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento. São recomendados para mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial não é limitado.

Em relação aos mancais de deslizamento, os mancais de rolamento apresentam as seguintes vantagens:

Menor atrito e aquecimento; Pouca lubrificação; Condições de Intercâmbio Internacional; Não desgasta o eixo; Evita grande folga no decorrer do uso.

E as seguintes desvantagens: Muita sensibilidade a choques; Maior custo de fabricação; Pouca tolerância para carcaça e alojamento do eixo; Não suportam cargas muito elevadas; Ocupam maior espaço radial.