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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Gerência de Manutenção Prof. Jorge Marques. Aula 7 Técnicas de Manutenção Recuperação e montagens de uniões por Parafusos e Rebites. Referências Telecurso 2000 – Manutenção. Apostila Senai SCAPIN , Carlos Alberto. Análise sistêmica de falhas. Parafusos.

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Engenharia de produ o disc ger ncia de manuten o prof jorge marques

ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Gerência de ManutençãoProf. Jorge Marques

Aula 7

Técnicas de Manutenção

Recuperação e montagens de uniões por Parafusos e Rebites

Referências

Telecurso 2000 – Manutenção.

Apostila Senai

SCAPIN, Carlos Alberto. Análise sistêmica de falhas


Parafusos
Parafusos

Cisalhamento

Tração


Pr carregamento dos parafusos
Pré carregamento dos parafusos

  • Na união por parafuso, a força de pre-carregamento tem a finalidade de aumentar o atrito entre as partes, permitido fixação e melhoria da resistência à carga externa de cisalhamento


Cisalhamento de parafusos e rebites
Cisalhamento deparafusos e rebites

uniões por contato:

uniões por atrito:


Pr carregamento dos parafusos1
Pré carregamento dos parafusos

  • Uma regra prática do precarregamento nos parafusos que exigem nível de segurança elevado é aplicar uma tensão de precarregamentoσi entre 75% e 90% do limite de escoamento do material parafuso.

    σi = 0,75 a 0,9 . σesc.

    Fi = σi . At

  • At = “área da seção de tração do parafuso”. Esta área é aproximadamente a 0,75 a área do diâmetro nominal da rosca.


Pr carregamento dos parafusos2
Pré carregamento dos parafusos

0,75σesc. . 0,75πd2/4 < Fi < 0,9σesc. . 0,75πd2/4

0,44 . σesc. . d2 < Fi < 0,53 . σesc. . d2

  • O torque necessário é:

    T = K . d . Fi

  • K é uma constante que depende das características da e do atrito na rosca e na cabeça do parafuso. Para a maioria das aplicações, podemos utilizar K = 0,2.


Pr carregamento dos parafusos3
Pré carregamento dos parafusos

Assim, ficamos com:

T = 0,2 . d . Fi

Mas, para calcular Fi precisamos da σesc ...


Classes de resist ncias
Classes de Resistências

Fonte: SHIGLEY, 1986



Classes de resist ncias2
Classes de Resistências

No sistema métrico (ISO) as classes são expressas no formato X.Y, onde:

X = indica a resistência mínima de tração, em 100MPa.

.Y = indica o limite de escoamento como % de X

Exemplo:

Classe 8.8

8  Resis. Mín. tração = 800MPa = 800 N/mm² = 80 Kgf/mm² .8  Lim. escoamento = 80% da tração = 640

Classe 10.9

10 1000 N/mm² mínimo de resistência a tração

.9  90% da tração = limite de escoamento de 900 N/ mm²

Classe 12.9

12  1200 N/mm² mínimo de resistência a tração

.9  90% da tração = limite de escoamento de 1080 N/ mm²



Montagem por parafusamento
Montagem por parafusamento

  • Tipos especificados de aperto

  • Especificação por torção

  • Especificado por fração de volta

  • Especificação pela variação do comprimento do parafuso


Tipos especificados de aperto
Tipos especificados de aperto

  • Especificação por torção (torque) em, Kg.cm, lb.pé, N.m ou Kg.m. É importante verificar se a torção é dada para parafusos seco ou lubrificado. Em caso da falta de especificação do lubrificante, usar graxa com bissulfeto de molibidênio (molikote G).


Tipos especificados de aperto1
Tipos especificados de aperto

  • Especificado por fração de volta – isto é, encosta-se o parafuso até eliminar a folga e dá-se mais uma fração de volta, por exemplo 90 ou 120º, conforme especificação do fabricante.


Tipos especificados de aperto2
Tipos especificados de aperto

  • Especificação pela medição do comprimento que aumenta com o aperto – para isso a cabeça e a ponta devem Ter bom acabamento. Mede-se o parafuso antes de colocá-lo e aperta até atingir o comprimento especificado pelo fabricante ou, na falta deste, usar 0,2% do comprimento.



Mecanismos de trava de parafusos
Mecanismos de trava de parafusos

Cupilha

Arruela de pressão

Contra-porca

Arruela dentada


Falhas em uni es por parafuso
Falhas em uniões por parafuso

Desmontagem

  • Muitos conjuntos são fixados por parafusos.

  • Dependendo do tempo em que tal conjunto esteve montado, pode ocorrer que os parafusos estejam fixados muito firmemente, quer por soldagem por difusão originada por aperto excessivo na montagem ou ainda por problemas devidos a oxidação do conjunto.


Falhas em uni es por parafuso1
Falhas em uniões por parafuso

Desmontagem

  • A remoção deve ser realizada usando o torquímetro, para evitar o rompimento do parafuso por torque excessivo na remoção.

  • Não dispondo de torquímetro, utilizar as chaves de boca, sem fazer uso de prolongadores, uma vez que o comprimento do braço da chave já está dimensionado para um determinado torque.



Falhas t picas em uni es por parafusos1
Falhas típicas em uniões por parafusos


O problema do parafuso quebrado no bloco
O problema do parafuso quebrado no bloco

Desmontagem

  • Para extrair a parte restante improvisa-se um alojamento para chave de boca fixa; ou usa-se extrator apropriado para casos em que a quebra tenha se dado no mesmo plano que a superfície da peça.

  • O extrator é constituído de aço liga especial e possui uma rosca dente de serra, múltipla, cônica e à esquerda. É encontrado em jogos para vários diâmetros diferentes.


Extra o da parte parafuso quebrado no bloco
Extração da parte parafuso quebrado no bloco

Extratores


Extra o da parte parafuso quebrado no bloco1
Extração da parte parafuso quebrado no bloco

Desmontagem

  • Caso ainda se tenha resistência elevada à remoção, deve-se tomar outras medidas, tais como lubrificar a região do acoplamento e percutir levemente o parafuso, o que facilita a penetração do lubrificante.

  • Em condições extremas e havendo condições favoráveis da peça, poderá ser efetuado um aquecimento não muito elevado na região onde o parafuso estiver fixado.


Recupera o da rosca interna danificada
Recuperação da rosca interna danificada

  • Há algumas maneiras de se consertar uma rosca avariada. A melhor geralmente é a colocação de um inserto.

  • Quando a parede for suficiente, o furo deve ser alargado e roscado. Em seguida, coloca-se no furo um pino roscado, que deve ser faceado e fixado por meio de solda ou chaveta. A última operação é refurá-lo e roscá-lo com a medida original.


Recupera o de rosca interna danificada
Recuperação de rosca interna danificada

  • Outro modo, mais recomendável, é fazer insertos na rosca, ou seja, adicionar na rosca elementos de fixação existentes no mercado. Dentre os insertos conhecidos temos o tipo Kelox e o tipo Heli-coil.

  • Um outro modo ainda, para cargas leves, é utilizar resinas anaeróbicas aplicadas em travas químicas.


Heli coil
Heli-coil

  • O Heli-coil é uma espiral de arame de alta resistência com a forma romboidal. Nesse caso é preciso, também, repassar o furo danificado com outra broca e rosqueá-lo com macho fornecido pela própria Heli-coil. A seguir rosqueia-se o inserto com ferramenta especial.


Heli coil1
Heli-coil

http://www.helicoil.in/helicoil.htm

http://www.bollhoff.com.br


Recupera o de r osca interna danificada
Recuperação de rosca interna danificada

Recuperação com trava química.


Outras falhas em uni es por parafusos ou rebites
Outras falhas em uniõespor parafusos ou rebites

Cisalhamento do rebite;

Flexão do rebite e/ou das peças unidas;

Ruptura por tração nas peças;


Falhas em uni es por parafusos ou rebites
Falhas em uniõespor parafusos ou rebites

Esmagamento por compressão do rebite sobre as peças ou das peças sobre o rebite

Corte por cisalhamento da bainha (ou borda) da peça

Rasgão por cisalhamento da bainha.


Falhas em uni es por parafusos ou rebites1
Falhas em uniõespor parafusos ou rebites


Falhas em uni es por parafusos ou rebites2
Falhas em uniõespor parafusos ou rebites


U ni es rebitadas
Uniões rebitadas

  • Desmontagem

  • Quando a fixação é feita por rebites, os elementos são presos sob pressão e os rebites tracionados. Seu desmonte deve ser feito da seguinte forma:

  • Serrar ou esmerilhar a cabeça do rebite,

  • Furar o centro do rebite, para com isso aliviar as pressões laterais deste com as paredes dos componentes.

  • Puncionar bem no centro do rebite, utilizando um punção curto e de diâmetro próximo ao do rebite.


Uni es rebitadas
Uniões rebitadas

Desmontagem


Uni es rebitadas1
Uniões rebitadas

Seleção do rebite para a montagem - comprimento

rebites de cabeça redonda ou cilíndrica

rebites de cabeça escareada

Onde:

L = comprimento útil do rebite;

d = diâmetro do rebite;

S = soma das espessuras das chapas


Uni es rebitadas2
Uniões rebitadas

Seleção do rebite - diâmetro

A prática recomenda que se considere a chapa de menor espessura (S) e se multiplique esse valor por 1,5 para determinar o diâmetro do rebite.

Em recuperações, esta relação nem sempre é possível.

Diâmetro do furo (dF) deve ser 1,06 vezes o diâmetro do rebite (dR)


Uni es rebitadas3
Uniões rebitadas

Montagem pelo processo manual

Após alojar o rebite é preciso comprimir as duas superfícies metálicas a serem unidas, com o auxílio de duas ferramentas: o contra-estampo, que fica sob as chapas, e o repuxador, que é uma peça de aço com furo interno, no qual é introduzida a ponta saliente do rebite.


Uni es rebitadas4
Uniões rebitadas

Montagem

Depois, pré-formar a cabeça com auxílio de um martelo de bola e, com o auxílio do estampo, conformar a cabeça no seu formato final.


Defeitos em rebitagens
Defeitos em rebitagens

Furos fora do eixo, formando degraus - Nesse caso, o corpo rebitado preenche o vão e assume uma forma de rebaixo, formando uma incisão ou corte, o que diminui a resistência do corpo.

Chapas mal encostadas - Nesse caso, o corpo do rebite preenche o vão existente entre as chapas, encunhando-se entre elas. Isso produz um engrossamento da secção do corpo do rebite, reduzindo sua resistência.


Defeitos em rebitagens1
Defeitos em rebitagens

Diâmetro do furo muito maior em relação ao diâmetro do rebite. O rebatimento não é suficiente para preencher a folga do furo. Isso faz o rebite assumir um eixo inclinado.

Aquecimento excessivo do rebite. Quando isso ocorre, o material do

rebite terá suas características físicas alteradas, pois após esfriar, o rebite

contrai-se e então a folga aumenta. Se a folga aumentar, ocorrerá o

deslizamento das chapas.


Defeitos em rebitagens2
Defeitos em rebitagens

Rebitagem descentralizada - Nesse caso, a segunda cabeça fica fora do eixo

em relação ao corpo e à primeira cabeça do rebite e, com isso, perde sua

capacidade de apertar as chapas.

O comprimento do corpo do rebite é pequeno em relação à espessura da

chapa - Nessa situação, o material disponível para rebitar a segunda cabeça

não é suficiente e ela fica incompleta, com uma superfície plana.


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