As vezes, pequenos
problemas de umas empresas podem ser resolvidos com soluções imediatas, principalmente
quando os recursos estão próximos de nós, sem exigir grandes investimentos.
Por
exemplo: com a simples troca de alguns componentes de uma máquina, onde se
pretende melhorar o rendimento do sistema de transmissão, conseguiremos
resolver o problema de atrito, desgaste e perda de energia. Esses componentes -
as polias e as correias, que são o assunto da aula de hoje.
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POLIAS As polias são peças cilíndricas,
movimentadas pela rotação do eixo do motor pelas correias.
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Uma
polia é constituída de uma coroa ou face, na qual se enrola a correia.
A
face é ligada a um cubo de roda mediante disco ou braços.
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Os tipos de polia são determinados
pela forma da superfície na qual a correia se assenta. Elas podem ser planas
ou trapezoidais. As polias
planas podem representar dois formatos na sua superfície de contato. Essa
superfície pode ser plana ou abulada.
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A polia trapezoidal recebe esse nome
porque a superfície na qual a correia se assenta apresenta a forma de
trapézio. As polias trapezoidais devem ser
providas de canaletes (ou anais) e são dimensionadas de acordo com o perfil
padrão da correia a ser utilizada. |
A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície
abaulada guia melhor as correias.
As polias apresentam braços a partir de 200
mm de diâmetro. Abaixo desse valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de
discos.
Essas dimensões são obtidas a partir de consultas
em tabelas. Vamos ver um exemplo que pode explicar como consultar tabela.
Imaginemos que se vai executar um projeto de fabricação de polia, cujo diâmetro
é de 250 mm, perfil padrão da correia C e ângulo do canal de 34º.
Como
determinar as demais dimensões da polia? Com os dados conhecidos, consultamos a
tabela e vamos encontrar essas dimensões:
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T: 15,25 mm S: 25,5 mm W: 22,5 mm Y: 4 mm Z: 3 mm H: 22 mm K: 9,5 mm U = R: 1,5 mm X: 8,25 mm C Diâmetro externo da polia: 250 mm Ângulo
do canal: 34º |
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Além das polias para correias
planas e trapezoidais, existem as polias para. Cabos de aço, para correntes,
polias (ou rodas) de atrito, polias para correias redondas e para correias
dentadas. Algumas vezes, as palavras roda e polias são utilizadas como
sinônimos. |
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No quadro
da próxima página, observe, com atenção, alguns exemplos de polias e, ao lado,
a forma como são representadas em desenho técnico.
Material
das polias
Os
materiais que se empregam para a construção das polias são ferros fundidos (o
mais utilizado) e aços. A superfície da polia não deve apresentar porosidade,
pois, do contrário, a correia irá se desgastar rapidamente.
As correias mais usadas são planas e as
trapezoidais. A correia em V ou trapezoidal é inteiriça, fabricada com seção
transversal em forma de trapézio. É feita de borracha revestida de lona e é formada
no seu interior por cordonéis vulcanizados para suportar as forças de tração.
O
emprego da correia trapezoidal ou em V é preferível ao da correia plana porque: Praticamente
não apresenta deslizamento;
Permite o uso de polias bem próximas; Eliminam
os ruídos e os choques, típicos das correias emendadas (planas).
Existem vários perfis padronizados de
correias trapezoidais.
Outra
correia utilizada é a correia dentada, para casos em que não se pode ter nenhum
deslizamento, como no comando de válvulas do automóvel.
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Os materiais empregados para
fabricação das correias são couros; materiais fibrosos e
sintéticos (à base de algodão, pêlo de camelo, viscose, perlon e náilon) e
material combinado (couro e sintéticos). |
Na
transmissão por polias e correias, a polia que transmite movimento e força é
chamada polia motora ou condutora. A polia que recebe movimento e força é a
polia movida ou conduzida. A maneira como a correia é colocada determina o
sentido de rotação das polias. Assim, temos: Sentido direto de rotação - a correia
fica reta e as polias têm o mesmo sentido de rotação;
Transmissão
de rotação entre eixos não paralelos.
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Para
ajustar as correias nas polias, mantendo tensão correta, utiliza-se o esticador
de correia.
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Já vimos que a forma da polia varia em
função do tipo de correia. |
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velocidade
tangencial (V) é a mesma para as duas polias, e é calculada Na transmissão
por polias e correias, para que o funcionamento seja perfeito, é necessário
obedecer alguns limites em relação ao diâmetro das polias e o número de
voltas pela unidade de tempo. Para estabelecer esses limites precisamos
estudar as relações de transmissão. |
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Costumamos
usar a letra i para representar a relação de transmissão. Ela é a relação entre
o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros.
A
velocidade tangencial (V) é a mesma para as duas polias, e é calculada pela
fórmula:
V = p . D . n
Como as
duas velocidades são iguais, temos:
V1 = V2
p. D1. n = p . D2 . n2
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D1. n1 = D2 . n2 ou |
n1 |
= |
D2 |
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n2 |
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D1 |
portanto
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n1 |
= |
D2 |
|
n2 |
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D1 |
D1 = diâmetro da polia menor
D2 = diâmetro da polia maior
n1 =
número de rotações por minuto (rpm) da polia menor
n2 =
número de rotações por minuto (rpm) da polia maior
Na
transmissão por correia plana, a relação de transmissão (i) não deve ser maior
do que 6 (seis), e na transmissão por correia
trapezoidal esse valor não deve ser maior o que 10 (dez).
Teste
sua aprendizagem. Faça os exercícios, a seguir. Depois confira suas respostas
com as apresentadas no gabarito. Marque X a resposta correta.
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Engrenagens são rodas com dentes
padronizados que servem para transmitir movimento e força entre dois eixos. Muitas vezes, as engrenagens são
usadas para variar o número de rotações e o sentido da rotação de um eixo
para o outro. |
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Os dentes são um dos
elementos mais importantes das engrenagens. Observe,
no detalhe, as partes principai do dente de engrenagens |
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Para
produzir o movimento de rotação as rodas devem estar engrenadas. As rodas se engrenam
quando os dentes
de uma engrenagem se encaixam nos vãos dos dentes da outra engrenagem.
As
engrenagens trabalham em conjunto. As engrenagens de um mesmo conjunto podem
ter tamanhos diferentes.
Quando um par de engrenagens tem rodas de tamanhos diferentes, a engrenagem
maior chama-se coroa e a menor chama-se pinhão.
Os
materiais mais usados na fabricação de engrenagens são: aço-liga fundido, ferro
fundido, cromo-níquel, bronze fosforoso, alumínio, náilon.
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Engrenagens cilíndricas têm a forma
de cilindro e podem ter dentes retos ou helicoidais (inclinados). Os dentes
helicoidais são paralelos entre si mas oblíquos em
relação ao eixo. |
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Já os
dentes retos são paralelos entre si e paralelos ao eixo da engrenagem.
As
engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais transmitem também rotação entre
eixos reversos (não paralelos). Elas funcionam mais suavemente que as
engrenagens cilíndricas com dentes retos e, por isso, o ruído é menor.
ENGRENAGENS
CÔNICAS
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Engrenagens cônicas são aquelas
que têm forma de tronco de cone. As engrenagens cônicas podem ter dentes
retos ou helicoidais helicoidais. As engrenagens cônicas transmitem
rotação entre eixos concorrentes . Eixos
concorrentes são aqueles que vão se encontrar em um mesmo ponto, quando
prolongados. |
Observe alguns
exemplos de emprego de engrenagens cônicas com dentes retos
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Cremalheira é uma barra provida de
dentes, destinada a engrenar uma roda dentada. Com esse sistema, pode-se transformar
movimento de rotação em movimento retilíneo e vice versa. |
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Acoplamento é um conjunto mecânico,
constituído de elementos de máquina, empregado na transmissão de movimento de
rotação entre duas árvores ou eixoárvores. |
Classificação
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Os
acoplamentos podem ser fixos, elásticos e móveis
Acoplamentos
fixos
Os acoplamentos fixos servem para unir
árvores de tal maneira que funcionem como se fossem uma única peça, alinhando
as árvores de forma precisa. Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser
construídos de modo que não apresentem nenhuma saliência.
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Acoplamento rígido
com flanges parafusadas Esse tipo de acoplamento é
utilizado quando se pretende conectar árvores, e é próprio para a transmissão
de grande potência em baixa velocidade. |
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ACOPLAMENTO DE DISCOS OU
PRATOS
Empregado
na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por exemplo, nas
árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem
ser lisas ou dentadas.
Esses
elementos tornam mais suave a transmissão do movimento
em árvores que tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto
com desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores. Os acoplamentos
elásticos são construídos em forma articulada, elástica ou articulada e
elástica stica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de torção e
deslocamento angular axial.
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ACOPLAMENTO PERFLEX Os discos de acoplamento são
unidos perifericamente por uma ligação de borracha apertada por anéis de
pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos. |
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ACOPLAMENTO ELÁSTICO DE GARRAS As garras, constituídas por tocos
de borracha, encaixam-se nas aberturas do contradisco e transmitem o
movimento de rotação. |
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ACOPLAMENTO ELÁSTICO DE
FITA DE AÇO
Consiste de dois cubos providos de flanges
ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto
está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico
junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa.
Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas
no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em
serviço.
É um
elemento mecânico fabricado em aço. Sua forma, em geral, é retangular ou
semicircular. A chaveta se interpõe numa cavidade de um eixo e de uma peça.
A
chaveta tem por finalidade ligar dois elementos mecânicos.
Classificação:
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As chavetas se classificam em: |
chavetas de cunha; chavetas paralelas; chavetas de disco. |
As chavetas
têm esse nome porque são parecidas com uma cunha. Uma de suas faces é
inclinada, para facilitar a união de peças.
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As chavetas de cunha classificam-se
em dois grupos: chavetas longitudinais; chavetas transversais. |
CHAVETAS
LONGITUDINAIS
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São colocadas na extensão do eixo
para unir roldanas, rodas, volantes, etc. Podem ser com ou sem cabeça e são
de montagem e desmontagem fácil. |
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As
chavetas longitudinais podem ser de diversos tipos: encaixada, meia-cana,
plana, embutida e tangencial. Veremos as características de cada um desses
tipos.
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Chavetas encaixadas – São muito
usadas. Sua forma corresponde à do tipo mais simples de chaveta de cunha.
Para possibilitar seu emprego, o rasgo do eixo é sempre mais comprido que a
chaveta. |
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Chaveta meia-cana – Sua base é
côncava (com o mesmo raio do eixo). Sua inclinação é de 1:100,
com ou sem cabeça. Não é necessário rasgo na árvore, pois a chaveta transmite
o movimento por efeito do atrito. Desta forma, quando o esforço no elemento
conduzido for muito grande, a chaveta desliza sobre a árvore. |
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Chaveta plana – Sua forma é similar à
da chaveta encaixada, porém, para sua montagem não se abre rasgo no eixo. É
feito um rebaixo plano. |
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Chavetas embutidas – Essas chavetas
têm os extremos arredondados, conforme se observa na vista superior ao lado.
O rasgo para seu alojamento no eixo possui o mesmo comprimento da chaveta. As
chavetas embutidas nunca têm cabeça. |
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Chavetas tangenciais – São formadas
por um par de cunhas, colocado em cada rasgo. São sempre utilizadas duas chavetas,
e os rasgos são posicionados a 120º. Transmitem fortes cargas e são
utilizadas, sobretudo, quando o eixo está submetido a
mudança de carga ou golpes. |
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Chavetas transversais – São
aplicadas e em união de peças que transmitem rotativos e retilíneos
alternativos. |
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Chaveta de disco ou meia-lua (tipo
woodruff) É uma variante da
chaveta paralela. Recebe esse nome porque sua forma corresponde a um segmento
circular. |
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É comunente empregada em eixos
cônicos por facilitar a montagem e se adaptar à conicidade do fundo do rasgo
do elemento externo. |
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