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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Gerência de Manutenção Prof. Jorge Marques PowerPoint PPT Presentation


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

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO Disc.: Gerência de Manutenção Prof. Jorge Marques

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Engenharia de produ o disc ger ncia de manuten o prof jorge marques l.jpg

ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Gerência de ManutençãoProf. Jorge Marques

Aula 7

Técnicas de Manutenção

Parafusos e Rebites

Referências

Telecurso 2000 – Manutenção.

Apostila Senai

SCAPIN, Carlos Alberto. Análise sistêmica de falhas


Parafusos l.jpg

Parafusos

Cisalhamento

Tração


Pr carregamento dos parafusos l.jpg

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


Pr carregamento dos parafusos4 l.jpg

Pré carregamento dos parafusos

  • Uma regra prática do pre-carregamento nos parafusos que exigem nível de segurança elevado é aplicar uma tensão de pre-carregamentoσi 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 parafusos5 l.jpg

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 parafusos6 l.jpg

Pré carregamento dos parafusos

Assim, ficamos com:

T = 0,2 . d . Fi

Mas, para calcular Fi precisamos da σesc ...


Classes de resist ncias l.jpg

Classes de Resistências

Fonte: SHIGLEY, 1986


Classes de resist ncias8 l.jpg

Classes de Resistências


Classes de resist ncias9 l.jpg

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


Classes de resist ncias10 l.jpg

Classes de Resistências


Travas l.jpg

Travas

Cupilha

Arruela de pressão

Contra-porca

Arruela dentada


Falhas em uni es por parafusos l.jpg

Falhas em uniõespor parafusos


Falhas em uni es por parafusos13 l.jpg

Falhas em uniõespor parafusos


Recupera o de uni es por parafusos l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

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. Geralmente é encontrado em jogos para vários diâmetros diferentes.


Extra o do parafuso cisalhado l.jpg

Extração do parafuso cisalhado

Extratores


Recupera o de uni es por parafusos16 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

Desmontagem

  • Os conjuntos de grande porte são normalmente 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.


Recupera o de uni es por parafusos17 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

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.


Recupera o de uni es por parafusos18 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

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 em termos da peça, poderá ser efetuado um aquecimento não muito elevado na região onde o parafuso estiver fixado.


Recupera o de uni es por parafusos19 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

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 uni es por parafusos20 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

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.


Slide21 l.jpg

  • 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 coil l.jpg

Heli-coil.

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

http://www.bollhoff.com.br


Recupera o de uni es por parafusos23 l.jpg

Recuperação de uniões por parafusos

Rosca interna danificada

Recuperação com trava química.


Montagem de parafusos l.jpg

Montagem de Parafusos

  • Tipos especificados de aperto

  • Especificação por torção

  • Especificado por fração de volta

  • Especificação pela variação do comprimento do parafuso


Slide25 l.jpg

  • 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).


Slide26 l.jpg

  • 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. Esse procedimento elimina a influência do coeficiente de atrito que varia entre 0,15 e 0,25 a seco e entre 0,11 e 0,19 com lubrificante.


Slide27 l.jpg

  • 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.


Slide28 l.jpg

7

8


Falhas em uni es por parafusos ou rebites l.jpg

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 rebites30 l.jpg

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 rebites31 l.jpg

Falhas em uniõespor parafusos ou rebites


Falhas em uni es por parafusos ou rebites32 l.jpg

Falhas em uniõespor parafusos ou rebites


Cisalhamento de parafusos e rebites l.jpg

Cisalhamento deparafusos e rebites

uniões por contato:

uniões por atrito:


Cisalhamento de parafusos e rebites34 l.jpg

Cisalhamento deparafusos e rebites


Recupera o de uni es rebitadas l.jpg

Recuperação de 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.


Recupera o de uni es rebitadas36 l.jpg

Recuperação de uniões rebitadas

Desmontagem


Recupera o de uni es rebitadas37 l.jpg

Recuperação de uniões rebitadas

Seleção do rebite - 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


Recupera o de uni es rebitadas38 l.jpg

Recuperação de 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)


Recupera o de uni es rebitadas39 l.jpg

Recuperação de 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.


Recupera o de uni es rebitadas40 l.jpg

Recuperação de 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 l.jpg

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 rebitagens42 l.jpg

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 rebitagens43 l.jpg

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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