Manutenção Mecânica by Andressa Libardi

Curso Técnico em Mecânica Módulo I – Mecânico Industrial

MANUTENÇÃO MECÂNICA I

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SUMÁRIO

1 – ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO 1.1 – INTRODUÇÃO

04 04

2 – HISTÓRICO DA MANUTENÇÃO 2.1 – CONCEITOS E OBJETIVOS 2.2 – SERVIÇOS DE ROTINA E SERVIÇOS PERIÓDICOS

05 06 07

3 – A ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO 3.1 – TIPOS DE ORGANIZAÇÕES DA MANUTENÇÃO

09 10

3.2 – ETAPAS INICIAIS PARA ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO EM UMA EMPRESA

4 – ESTRATÉGIAS DE MANUTENÇÃO 4.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA 4.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA

17 17 22

5 – FERRAMENTAS MANUAIS 5.1 – INTRODUÇÃO 5.2 – CHAVE DE BOCA E ESTRELA 5.3 – CHAVES DE FENDA E PHILIPS 5.4 – CHAVE EXAGONAL ALLEN 5.5 – CHAVE DE BOCA REGULÁVEL OU INGLESA 5.6 - SACA POLIAS 5.7 - TALHADEIRA E BEDAME 5.8 - SACA PINOS CÔNICO E PARALELO 5.9 - CHAVE PARA TUBOS 5.10 - ESPÁTULAS 5.11 - VERIFICADORES E CALIBRADORES 5.12 - TORQUÍMETRO 5.13 - MULTIPLICADORES DE TORQUE

36 36 38 41 42 43 44 45 46 46 47 47 48 57

6 – FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS 6.1 – DESCRIÇÃO E INSTALAÇÃO 6.2 – TIPOS 6.3 – CUIDADOS GERAIS

62 62 63 64

7 – EQUIPAMENTOS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS 7.1 – INTRODUÇÃO 7.2 – TIPOS DE EQUIPAMENTOS

65 65 65

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8 – MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS 8.1 – INTRODUÇÃO 8.2 – SEGURANÇA 8.3 - COMUNICAÇÃO ENTRE OPERADOR E MOVIMENTADOR 8.4 - SINAIS VISUAIS 8.5 - ACESSÓRIOS DO MOVIMENTADOR 8.6 - ISPEÇÃO EM CABOS DE AÇO E ACESSÓRIOS

80 80 80 83 84 88 116

9 - ELEMENTOS MECÂNICOS 9.1 - ACOPLAMENTOS 9.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS ACOPLAMENTOS 9.3 - TIPOS DE ACOPLAMENTOS FEXÍVEIS 9.4 - EMBREAGENS

121 121 121 123 126

10 - FREIOS 10.1- FREIOS DE DUAS SAPATAS 10.2- FREIO DE DISCO 10.3- FREIO DE SAPATA E TAMBOR 10.4- FREIO DE SAPATAS INTERNAS OU FREIO A TAMBOR 10.5- FREIO MULTIDISCO 10.6- FREIO CENTRÍFUGO

130 130 131 131 131 132 132

11 - POLIAS E CORREIAS 11.1- RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO 11.2 - POLIAS

132 133 133

12 - CORRENTES 12.1- TIPOS DE CORRENTES

144 145

13 - EIXOS 13.1-CONSTITUIÇÃO DOS EIXOS 13.2- CLASSIFICAÇÃO DOS EIXOS

149 149 150

14 - TRAVAS 14.1 - CHAVETAS

153 154

14.2 - ANEL ELÁSTICO 14.3 - PINOS

158 160

15- MANCAIS DE ROLAMENTO E DE DESLIZAMENTO 15.1 – MANCAIS DE ROLAMENTO 15.2 – MANCAIS DE DESLIZAMENTO

164 165 173

16- ELEMENTOS DE VEDAÇÃO

176

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17- PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS 17.1 – PARAFUSOS 17.2 – PORCAS 17.3 – ARRUELAS

181 181 183 185

18- EMBREAGEM 18.1 – NOMENCLATURA 18.2 –TIPOS DE ENGRENAGENS

186 187 187

ANEXO I

190

BIBLIOGRAFIA

192

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1 - ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO 1.1 – INTRODUÇÃO Não basta uma empresa ter máquinas modernas, planos de expansão, mercado cativo, tecnologia de ponta, produtos de qualidade, preços competitivos, ótimos funcionários e programa de qualidade se ela não contar com um eficiente programa de manutenção mecânica. A manutenção mecânica é a alma dos setores produtivos empresariais. De fato, sem a manutenção mecânica das máquinas e equipamentos não será possível: -

Cumprir os cronogramas de fabricação; Obter produtos de qualidade; Diminuir os custos de produção; Aumentar a competitividade; Manter a fidelidade dos clientes; Conquistar novos clientes; Reduzir as perdas de matéria-prima e energia; Competir em igualdade de condições no mercado interno e externo.

Com a globalização da economia, a busca da qualidade total em serviços, produtos e gerenciamento ambiental passaram a ser a meta de todas as empresas. - O que a manutenção tem a ver com a qualidade total? Disponibilidade de máquina, aumento da competitividade, aumento da lucratividade, satisfação dos clientes, produtos com defeito zero... - Não entendi! Vamos comparar. Imagine que eu seja um fabricante de rolamentos e que tenha concorrentes no mercado. Pois bem, para que eu venha a manter meus clientes e conquistar outros, precisarei tirar o máximo rendimento de minhas máquinas para oferecer rolamentos com defeito zero e preço competitivos. Deverei, também, estabelecer um rigoroso cronograma de fabricação e de entrega de meus rolamentos. Imagine você que eu não faça manutenção de minhas máquinas... - Estou começando a compreender. Se eu não tiver um bom programa de manutenção, os prejuízos serão inevitáveis, pois máquinas com defeitos ou quebradas causarão: -

Diminuição ou interrupção da produção; Atrasos nas entregas; Perdas financeiras; Aumentos dos custos; Rolamentos com possibilidades de apresentar defeitos de fabricação; Insatisfação dos clientes; Perda de mercado.

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2 - HISTÓRICO DA MANUTENÇÃO A manutenção embora despercebida, sempre existiu, mesmo nas épocas mais remotas. Começou a ser conhecida com o nome de manutenção por volta do século XVI na Europa Central, juntamente com o surgimento do relógio mecânico, quando surgiram os primeiros técnicos em montagem e assistência. Uma das primeiras ações que poderíamos chamar de “manutenção organizada” foi desenvolvida pelos Vickings, que dependiam do estado operacional de seus barcos para obterem sucesso em suas incursões marítimas. Para tanto, possuíam em suas aldeias, na Escandinávia, uma série de diques, onde os barcos (de até 15 toneladas) eram postos a seco e reparados com ferramentas especiais ao retorno da viagem. Com a mecanização da indústria, que marcou a 1ª revolução industrial, a manutenção foi intensificada, porém, não passando ainda, de meros consertos. A manutenção teve outro incremento com a 2ª revolução industrial, marcada pela linha de montagem, onde a produção programada impedia as paradas freqüentes para reparos. Novos métodos foram introduzidos. Até esse momento, considerando a primeira geração da manutenção tivemos: -

Equipamentos simples, superdimensionados, confiáveis e de fácil reparação.

Manutenção executada somente após a quebra – (corretiva). Tomou corpo ao longo da Revolução Industrial e firmou-se como necessidade absoluta, na Segunda Guerra Mundial. No princípio da reconstrução pós-guerra, Inglaterra, Alemanha, Itália e principalmente o Japão alicerçaram seu desempenho industrial nas bases da engenharia e manutenção. O grande impulso da manutenção organizada e científica deu-se, principalmente, com a 2ª guerra mundial, que culminou com o desenvolvimento tecnológico acelerado e a necessidade de se manter tudo funcionando perfeitamente, onde a quantidade e a qualidade dos equipamentos bélicos eram fundamentais para a vitória desejada. Os efeitos da guerra puderam ser sentidos muitos anos depois com uma nova ordem mundial que pode ser caracterizada por: -

Elevado consumo / aumento da produção.

Máquinas mais complexas.

Custos elevados.

Tais características geraram conseqüências como: -

Maior preocupação com as falhas e paradas de produção. (preventiva)

Evolução dos procedimentos administrativos – sistemas de planejamento, organização e controle geral da manutenção.

Essa fase ficou denominada como 2ª geração da manutenção e vigorou até início dos anos 70. A partir de meados dos anos 70, novas pesquisas, novas técnicas e expectativas criaram a 3ª geração da manutenção. Exigências como: produtividade, qualidade, segurança, redução de cursos e meio ambiente, intensa concorrência, os prazos de entrega dos produtos passaram a ser relevantes para todas as empresas, tornando a manutenção inerente ao processo produtivo. Novas técnicas de manutenção e gerenciamento da manutenção foram introduzidas para que se obtenha maior disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos.

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Com isso, surgiu a motivação para se prevenir contra as falhas de máquinas e equipamentos. Essa motivação deu origem à manutenção preventiva. Em suma, nos últimos vinte anos á que tem havido preocupação de técnicos e empresários para o desenvolvimento de técnicas específicas para melhorar o complexo sistema Homem / Máquina / Serviço.

2.1 - CONCEITOS E OBJETIVOS

Definição da Manutenção: Segundo norma NBR 5462- combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. A manutenção pode incluir uma modificação de um item. Para facilitar o entendimento da Norma podemos entender manutenção como o conjunto de cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. Esses cuidados envolvem a conservação, a adequação, a restauração, a substituição e a prevenção. Por exemplo, quando mantemos as engrenagens lubrificadas, estamos conservando-as. Se estivermos retificando uma mesa de desempeno, estaremos restaurando-a. Se estivermos trocando o plugue de um cabo elétrico, estaremos substituindo-o. De modo geral, a manutenção em uma empresa tem como objetivos: manter equipamentos e máquinas em condições de pleno funcionamento para garantir a produção normal e a qualidade dos produtos; prevenir prováveis falhas ou quebras dos elementos das máquinas. Alcançar esses objetivos requer manutenção diária em serviços de rotina e de reparos periódicos programados. A manutenção ideal de uma máquina é a que permite alta disponibilidade para a produção durante todo o tempo que ela estiver em serviço e a um custo adequado.

Tabela 1.1 EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE MANUTENÇÃO PERÍODOS

ATÉ DÉCADA DE DECÁDA DE 1950 1950

DÉCADA DE 1960

Estágio

Manutenção Corretiva

Manutenção Sistema Produção

Conceitos

Reparo Corretivo

Manutenção Preventiva

DÉCADA DE 1980

do Manutenção de Produtiva (TPM)

Gestão Mecânica da Manutenção

Manutenções Preventivas

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Total

Visão Sistemática

Manutenção Corretiva com incorporação de Melhorias

Prevenção Manutenção

Manutenção Preditiva

Abordagem Participativa

Manutenção Autônoma

2.2 – SERVIÇOS DE ROTINA E SERVIÇOS PERIÓDICOS Os serviços de rotina constam de inspeção e verificação das condições técnicas das unidades das máquinas. A detecção e a identificação de pequenos defeitos dos elementos das máquinas, a verificação dos sistemas de lubrificação e a constatação de falhas de ajustes são exemplos dos serviços da manutenção de rotina dentro da manutenção. A responsabilidade pelos serviços de rotina não é somente do pessoal da manutenção, mas também de todos os operadores de máquinas. Salientemos que há, também, manutenção de emergência ou corretiva, que será estudada logo adiante. Os serviços periódicos de manutenção consistem de vários procedimentos que visam manter a máquina e os equipamentos em perfeito estado de funcionamento. Esses procedimentos envolvem várias operações, como: 

Monitorar as partes da máquina sujeitas a maiores desgastes;



Ajustar ou trocar componentes em períodos predeterminados;



Exame dos componentes antes do término de suas garantias;



Replanejar, se necessário, o programa de prevenção;



Testar os componentes elétricos, etc.

Os serviços periódicos de manutenção podem ser feitos durante paradas longas das máquinas por motivos de quebra de peças (o que deve ser evitado) ou outras falhas, ou durante o planejamento de novo serviço ou, ainda, no horário de mudança de turno. As paradas programadas visam a desmontagem completa da máquina para exame de suas partes e conjuntos. As partes danificadas, após exame, são testadas para assegurar a qualidade exigida em seu desempenho. Reparos não programados também ocorrem e estão inseridos na categoria conhecida pelo nome de manutenção corretiva. Por exemplo, se uma furadeira de bancada estiver em funcionamento e a correia partir, ela deverá ser substituída de imediato, para que a máquina não fique parada. O acompanhamento e o registro do estado da máquina, bem como dos reparos feitos, são fatores importantes, em qualquer programa de manutenção. Educação Profissional

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Para um melhor entendimento da manutenção é necessário que alguns termos e definições estejam bem claras:

Definições básicas de alguns termos usados na “linguagem” da manutenção. (Conforme ABNT NBR 5462/94) 

ITEM - Qualquer parte, componente, dispositivo, subsistema, unidade funcional, equipamento ou sistema que possa ser considerado individualmente



DEFEITO - Qualquer desvio de uma característica de um item em relação aos seus requisitos.



FALHA - Término da capacidade de um item desempenhar a função requerida.



PANE - Estado de um item caracterizado pela incapacidade de desempenhar sua função requerida.



DISPONIBILIDADE - Capacidade de um item estar em condições de executar uma certa função em um dado instante ou durante um intervalo tempo determinado, levando-se em conta os aspectos combinados de sua confiabilidade, mantenabilidade e suporte de manutenção, supondo que os recursos externos requeridos estejam assegurados.



CONFIABILIDADE - Capacidade de um item desempenhar uma função requerida sob condições específicas, durante um dado intervalo de tempo.



MANTENABILIDADE - Capacidade de um item ser mantido ou recolocado em condições de executar suas funções requeridas, sob condições de uso especificadas, quando a manutenção é executada sob condições determinadas e mediante procedimentos e meios prescritos.

LISTA DE SIGLAS

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ABRAMAN - Associação Brasileira de Manutenção ABCE - Associação Brasileira de Consultores de Engenharia CDMEC - Centro Capixaba de desenvolvimento Metalmecânico CEQUAL - Centro de Certificação da Mão-de-Obra Especializado dos Setores Mecânico e Elétrico CIPA - Comissão Interna para Prevenção de Acidentes DDS - Diálogo Direto de Segurança EPI - Equipamento de Proteção Individual EPC - Engineering, Procurement and Construction - Contrato pelo qual uma empresa assume a responsabilidade pelos serviços de engenharia, fornecimento de materiais e construção FMEA - Failure Mode and Effect Analysis - Análise do Modo e Efeito da Falha MASP - Método de Análise e Solução de Problemas OMS - Organização Mundial de Saúde

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PCMSO - Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional PPCM - Planejamento, Programação e Controle da Manutenção PPRA - Programa de Prevenção contra Riscos Ambientais PPT - Permissão Para Trabalho RCFA - Root Cause Failure Analysis - Análise da Causa Raiz da Falha RCM - Reliability Centered Maintenance (Manutenção Centrada na Confiabilidade) SINDCON - Sindicato da Indústria de Construção Civil SINDIMETAL - Sindicato dos Trabalhadores das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e Material Elétrico SPC - Special Purpose Company - SPE (Sociedade de Propósito Específico) é a configuração legal mais comumente utilizada em uma sociedade comercial constituída para abrigar um empreendimento, por se constituir em exigência por parte das instituições financiadoras do projeto (são empresas formalmente constituídas para a execução especifica daquele empreendimento, com personalidade jurídica própria, sendo os parceiros seus sócios ou acionistas) SIPAT - Semana Interna de Prevenção de Acidentes do Trabalho MTBF - Tempo Médio Entre Falhas TPM - Manutenção Produtiva Total MTTR- Tempo Médio Entre Reparos

3 - A ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO A tarefa principal da organização da manutenção é associar recursos (humanos, tecnológicos, sobressalentes, ferramentas, informações) para a execução das suas atividades, desta forma, o objetivo da manutenção, segundo Kelly, é: - Sustentar a custo total mínimo, a planta para que a capacidade de produção desejada, em quantidade e qualidade de saída, possa ser atingida. Com o objetivo de alcançar isto, a organização precisa ser projetada para que a performance das equipes (em função da sua utilização e motivação; disponibilidade e sobressalentes, ferramentas e informação; e eficiência do plano de trabalho) seja maximizada. O projeto de uma organização da manutenção, entretanto, envolve muitas decisões inter-relacionadas (onde se localizará a força de trabalho; como estender a flexibilidade da equipe; a quem se destinará a responsabilidade da informação da manutenção e dos sobressalentes), cada decisão será influenciada por muitos outros fatores. Estas decisões serão classificadas, de acordo com os principais elementos da organização listados a seguir: 

Estrutura de recursos: localização, tamanho, função e logística dos recursos de manutenção, principalmente a força de trabalho;



Estrutura administrativa: a definição das responsabilidades gerenciais e inter-relacionais;



Plano de trabalho a longo e curto prazo e o controle das atividades: custo da manutenção, etc.

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Modelo da Organização É importante entender como a inter-relação dos elementos permite a organização funcionar. A organização toda é muito maior que o somatório das suas partes elementares devido a sinergia. Kelly apresenta uma forma de visualizar isto, através da pirâmide – Recursos da Estrutura – e o gerenciamento que permite isto sobreviver – Estrutura Administrativa. Todas estas posições na estrutura têm o seu papel. O planejamento das atividades pode ser representado como uma informação e um sistema de tomada de decisão funcionando através da estrutura.

MODELO DE ORGANIZAÇÃO

Figura 3.1 da Organização Figura 1 -– Modelo Modelo da Organização No projeto ou na modificação da organização da manutenção é necessário entender que a carga de trabalho tem uma maior influência no recurso da estrutura, que por sua vez, influencia os sistemas e a estrutura administrativa. Esta influência interna (do nível operacional para o gerencial) no projeto da organização freqüentemente é acompanhado por influências externas (do nível gerencial para o operacional), gerenciamento de recursos humanos, envolvendo vários problemas como a integração manutenção – operação, adoção de times auto – gerenciáveis, etc. O último ponto introdutório é que a organização deve ser dinâmica, e para isso precisa estar sintonizado com as mudanças (internas e externas) do cenário. Cada mudança pode ser uma revolução ou, na maioria dos casos, uma evolução.

Escolha Do Tipo De Organização A decisão da escolha entre um tipo ou outro é evidente, em função das condições operacionais, administrativas e da concepção física de cada empresa e que são totalmente particulares, divergindo até entre duas empresas “irmãs” de um mesmo grupo financeiro. De uma maneira geral, as pequenas empresas (dono à frente de tudo) o tipo de organização da manutenção mais usada é a centralizada. As médias empresas utilizam a centralizada ou a mista de acordo com o lay-out fabril. As grandes empresas adotam a estrutura descentralizada ou mista, também em função da sua concepção física. A seguir, detalharemos os tipos e as formas de organizações em que a manutenção pode estar inserida:

3.1 - TIPOS DE ORGANIZAÇÕES DA MANUTENÇÃO 

Centralizada.

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

Descentralizada.



Mista.



Por terceiros.

3.1.1 - Centralizada Todas as atividades de manutenção são executadas por um órgão central autônomo em sua especialidade, totalmente independente das unidades de produção. A organização e controle são centralizados, assim como as oficinas, depósitos, almoxarifados, etc... Os recursos humanos são agrupados por especialidade atendendo as solicitações de todas as áreas de produção.

Figura 3.2 VANTAGENS: 

Otimização dos recursos, equipamentos, ferramentas e pessoal.



Maior flexibilidade no remanejamento de mão-de-obra, em casos de emergência ou de grandes obras prolongadas.



Facilita a implantação e gerenciamento de métodos de organização da manutenção (planejamento, programas de qualidade, confiabilidade, entre outros).



Controle e aumento técnico-administrativo mais uniforme e imediato, com melhor controle das despesas.



Estoque de peças sobressalentes mais reduzido.



Maior profissionalização e especialização com o pessoal podendo conhecer todos os equipamentos das diversas áreas de produção.

DESVANTAGENS: 

Diminui o entrosamento entre produção e manutenção, dificultando a comunicação.



Maior distanciamento entre a oficina e o local de intervenção.



Maior tempo para deslocamento de pessoal, ferramentas, equipamentos, etc.



Há maior dificuldade para o atendimento imediato em todas as áreas de produção, dificultando o estabelecimento de prioridades (principalmente nas grandes empresa).

3.1.2 – Descentralizada Cada área de produção possui sua equipe de manutenção diretamente subordinada ao chefe imediato de produção da própria área, mantendo condições próprias de organização e controle. Toda área possui sua mini-oficina, ferramentas, depósito, almoxarifado, etc.

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Figura 3.3

VANTAGENS: 

Comunicação entre entrosamento.

manutenção

produção

mais

eficiente,

melhorando



Equipes conhecendo melhor os equipamentos da área.



Rapidez e flexibilidade no atendimento.



Localização ideal do grupo de manutenção em relação à área de atuação.

DESVANTAGENS: 

Maior efetivo de pessoal de manutenção necessário.



Necessidades de um maior número de especialistas ou poliespecialistas (mecânica + elétrica + hidráulica + instrumentação, etc.).



Maior quantidade de ferramentas, instrumentos e equipamentos.



Dificuldade de remanejamento de pessoal, em casos de emergência ou grandes obras programadas (difícil coordenação entre as áreas) ou ainda, serviços em área de interferência.



Áreas sobrecarregadas e outras ociosas.



Controle e orientação técnico-administrativa mais difícil e não uniforme entre as áreas, gerando dificuldade na implantação e execução de métodos gerais e novas técnicas gerenciais.



Controle das despesas de manutenção mais difícil, podendo ser confundidos com as de produção.

3.1.3 - Mista Organização e controle centralizados, com agrupamentos específicos de manutenção, distribuídos pelas áreas de produção, sem contudo estarem subordinados diretamente ao chefe de produção da área. Os órgãos de apoio como depósitos, almoxarifado, oficina, ferramentaria, etc. são centralizados, existindo nas áreas pequenas oficinas para pequenos e rápidos reparos.

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Figura 3.4 Há uma somatória de vantagens e desvantagens vistas no sistema centralizado e descentralizado, porém com algumas melhorias. Os problemas relacionados à falta de entrosamento entre as áreas de produção e manutenção são menores. As equipes de área executam os serviços de rotina, ficando os serviços mais especializados e de grande porte realizados pela equipe central. As equipes de área estão ligadas hierarquicamente à produção, porém tendo as orientações técnicas e gerenciais repassadas pela chefia central de manutenção (coordenadores, engenheiros).

3.1.4 - Por Terceiros As atividades de manutenção são executadas, total ou parcialmente, por firmas externas contratadas.

VANTAGENS: 

Serviços especializados, não contínuos como a manutenção de equipamentos de controle e medição, radiografia industrial, rádio-comunicações, montagens mecânicas e elétricas, fundações civis, etc, que exigem a utilização de aparelhos e instrumentos especiais (caros) é mais vantajosa a contratação de firmas externas.



Diminuem consideravelmente os custos com administração de pessoal.



Garantia dos serviços contratados por um período determinado após execução dos mesmos.



Melhor aproveitamento de mão-de-obra própria em serviços que visam melhorias operacionais.



Redução dos custos com a diminuição do efetivo próprio, tais como: transporte, alimentação, assistência médica, treinamento, rescisões contratuais, férias, abonos, etc. Educação Profissional

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DESVANTAGENS: 

Controle e orientação técnico-administrativo mais difícil, já que o grupo adicional externo não possui a mesma motivação que o interno.



A manutenção de um grupo adicional externo pode ser antieconômico se a programação das atividades não contemplar a totalidade da mão-de-obra disponível.

3.2 - ETAPAS INICIAIS PARA ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO EM UMA EMPRESA.

3.2.1 - Cadastramento dos Equipamentos Para qualquer nível de organização da manutenção em uma empresa o essencial é um bom cadastro geral dos equipamentos com dados importantes sobre tais, devidamente apontados em fichário próprio. Para uma micro-empresa que exerce apenas a manutenção corretiva, e que possui poucos equipamentos, todos localizados em um mesmo ambiente, o cadastro dos equipamentos acompanhado de um relatório com o histórico de intervenções de manutenção já é suficiente, porém, na medida do aumento do porte das empresas, outros complicadores aparecerão, tais como: número maior de equipamentos (inclusive repetidos), áreas de produção (ex: fundição, usinagem, acabamento, controle de qualidade, embalagem, etc.), maior número de efetivos de manutenção, predominância da manutenção preventiva, entre outros, estes determinarão diferentes níveis de organização da manutenção, pois, até a localização de um determinado item se torna difícil. A execução da manutenção de forma preventiva exige programação, que estabelecerá o que fazer, quando fazer, como fazer um determinado serviço de manutenção ou ainda uma inspeção. Essas informações tramitam por um sistema de fichas que devem ser compactas, de fácil entendimento e preenchimento pelo executor do serviço.

3.2.2 - Codificação É a atribuição de códigos numéricos, alfabéticos ou alfanuméricos a cada um dos elementos constituintes de um cadastro (unidade industrial, setor, equipamento, porte do equipamento, etc.) de tal forma que agrupados convenientemente, substituem com vantagens os nomes originais de um item e seus constituintes. Exemplo de um item e sua localização: - Rolamento 6205. Lado da frente do eixo do motor elétrico de acionamento do eixo portaferramenta e mesa porta-peça da geradora de engrenagens do tipo renânia localizada no setor de fresagem do curso de mecânica do CEDTEC. Seria muito mais fácil utilizar um código para referência ao item mencionado, com vantagens no preenchimento das fichas de inspeção, relatórios, ordens de serviço, pedidos de compra, etc., tendo sua decodificação oportuna.

3.2.3 - Código do equipamento Para efeito de correlação das posições operacionais dos equipamentos com os respectivos registros históricos, é comum, a utilização do conceito de CÓDIGO DE EQUIPAMENTO, composto de várias partes, que será identificado como “células”, e associa cada Equipamento aos Sistemas Operacional e Produtivo aos quais está ligado, entendendo-se por Sistema Produtivo a Educação Profissional

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estação, planta, fábrica ou qualquer outro tipo de instalação industrial ou de serviços, e por Sistema Operacional, ou conjunto de equipamentos que realizam uma função de uma instalação. Eventualmente, em função das características do sistema produtivo, o código de equipamentos pode caracterizar também os subsistemas, para os Sistemas Operacionais de grande porte e Componentes de alguns de seus equipamentos prioritários, quando se desejar isolar o histórico desses componentes dos respectivos equipamentos. Para as instalações que ocupam vasta área, o código pode também conter, em uma de suas células, a Localização Física do equipamento em relação ao Sistema Operacional ou sua Posição Geográfica na área de produção. A figura a seguir ilustra um exemplo de código de equipamentos, com as características acima assinaladas, composto de sete células com critério misto de identificação, uma vez que algumas células usam sistema numérico de identificação, outras alfabético, outras alfanumérico.

Figura 3.5 Além do Código de Equipamento poderão ser atribuídos códigos para componentes (peças de reposição), código para manutenção, etc. como exemplo: Código de avarias - Indica a origem ou a causa da avaria (especificação errada, montagem incorreta, desalinhamento, curto-circuito, desgaste, ruptura, deformação, etc.). Código de serviço - indica o tipo de serviço (troca de rolamento, soldagem, troca de redutor, etc.). Pode-se, ainda atribuir códigos para: prioridade de serviço (emergência, urgente, normal) causa do serviço (avaria normal, anormal, construção, mudanças, alterações, etc.), natureza do serviço (acidente de operação, não programado, programado turno a turno, reparo periódico, etc.). Visando permitir uma seqüência hierárquica do código do equipamento, que possibilite a obtenção e relatórios em diversos níveis gerenciais, recomendamos que tenha a seguinte composição:

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1) Sistema Produtivo 2) Sistema Operacional 3) Equipamento 4) Classe Observa-se que nessa seqüência incluímos a CLASSE do equipamento no Código, que irá indicar sua importância operacional no processo produtivo. A identificação das CLASSES, facilita o estabelecimento de prioridades de execução da manutenção e serve como referência à análise de listagens históricas, pois a incidência de ocorrências em equipamentos com maior grau de classificação, deverá receber atenção especial do analista de controle e da supervisão de execução de manutenção em relação aos de menor classificação, podendo servir também como elemento orientativo de formatação de relatórios para análise de ocorrências. Por essa razão é recomendável evitar o desmembramento excessivo das CLASSES, visando facilitar a seleção analítica dos resultados (listagens ou telas) e, como sugestão são apresentadas as seguintes caracterizações: Classe A- Equipamento cuja parada interrompe o processo produtivo e por esta razão sua programação de manutenção preventiva deve ser rigorosamente cumprida. Classe B- Equipamento que participa do processo produtivo, porém sua parada por algum tempo não interrompe a produção e assim, sua programação de manutenção preventiva deve ser executada dentro de uma determinada faixa de tempo. Classe C- Equipamento que não interfere no processo produtivo e, em conseqüência sua programação preventiva pode deixar de ser executada, se impactarem nos custos previstos da manutenção (mão-de-obra, materiais, etc.).

ALGORITMO DE CLASSIFICAÇÃO

Figura 3.6

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S Q P F M

LEGENDA Segurança Qualidade Produção Falha Manutenabilidade (custos e tempos)

4 - ESTRATÉGIAS DE MANUTENÇÃO 

CORRETIVA



PREVENTIVA  TRADICIONAL PREDITIVA  PERIÓDICA MONITORAMENTO

4.1 - MANUTENÇÃO CORRETIVA Consideremos uma linha de produção de uma fábrica de calçados e que a máquina que faz as costuras no solado pare de funcionar por um motivo qualquer. Se as providências não forem tomadas imediatamente, toda a produção de calçados com costura no solado ficará comprometida. Diante de situações como esta, a manutenção corretiva deverá entrar em ação. Mas, o que é manutenção corretiva? É a manutenção efetuada após a ocorrência de uma pane, destinada a recolocar um item em condições de executar uma função requerida. (NBR 5462/94). Esse tipo de manutenção baseia-se na seguinte filosofia: “equipamento parou, manutenção conserta imediatamente”. O tempo para reparação é geralmente longo, pois não se tem definido o problema. Não se sabe o número exato de pessoal necessário ao reparo, não se sabe da existência de peças de reposição e, além disso, a “correria” para reparação de um equipamento vital à produção da empresa traz improvisações, tentativas frustrantes de acerto, impensáveis soluções que poderão determinar um dano ainda maior à máquina ou instalação, com a possibilidade de ocorrência de acidentes de trabalho. Embora, seja um método dispendioso de execução da manutenção, não há indústrias que possam dispensá-lo, já que os equipamentos não possuem confiabilidade total contra quebras. Nos dias atuais, para equipamentos não vitais à produção de uma empresa, ou ainda, linhas de produção que possuam equipamentos de reserva (tipo stand by) a manutenção corretiva é a mais econômica e viável. Não existe filosofia, teoria ou fórmula para dimensionar uma equipe de manutenção corretiva, pois nunca se sabe quando alguém vai ser solicitado para atender aos eventos que requerem a presença dos mantenedores. Por esse motivo, as empresas que não têm essa manutenção programada e bem administrada convivem com o caos, pois nunca haverá pessoal de manutenção suficiente para atender às solicitações. Mesmo que venham a contar com o pessoal de manutenção em quantidade suficiente, não saberão o que fazer com os mantenedores em época em que tudo caminha tranqüilamente. Educação Profissional

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É por esse motivo que, normalmente, a manutenção aceita serviços de montagem para executar e nunca cumprem os prazos estabelecidos, pois há ocasiões em que terá de decidir se atente às emergências ou continua montando o que estava programado. Como as ocorrências de emergências são inevitáveis, sempre haverá necessidade de uma equipe para esses atendimentos, mesmo porque, não se deve se ter 100% de manutenção preventiva. Dependendo do equipamento, às vezes é mais conveniente, por motivos econômicos, deixá-lo para resolver o problema por atendimento de emergência. Mesmo em empresas que não podem ter emergências, às vezes elas ocorrem com resultados geralmente catastróficos. Exemplo: empresas aéreas. Nas empresas que convivem com emergências que podem redundar em desastres, deve haver uma equipe muito especial de manutenção, cuja função é eliminar ou minimizar essas emergências. A filosofia que deve ser adotada é: “Emergências não ocorrem, são causadas. Elimine a causa e você não terá novamente a mesma emergência”. Atendimento A equipe de manutenção corretiva deve estar sempre em um local específico para ser encontrada facilmente e atender à produção de imediato. Como a equipe não sabe o local onde vai atuar, o usuário com problemas deverá solicitar o atendimento por telefone, porém, para os efeitos de registro e estatística, ele deverá emitir um documento, atualmente são utilizados softwares de manutenção, todavia algumas empresas ainda utilizam fichários conforme modelo a seguir: Equipamento ................................. da seção ................................. parou às ............... horas do dia .............. Um analista de equipe de manutenção corretiva atende ao chamado, verifica o que deve ser feito e emite uma ficha de execução para sanar o problema. Um modelo de ficha de execução é dado a seguir. FRENTE Ficha de Execução Unidade............................................................................. Data ...................................... Equipamento.................................. Conjunto ............................ Subconjunto ............ Inspeção ...................................................................................... Parada de ........................................................................................................ Produção ........................................................................................................ Trabalho a realizar ................................................................... Natureza de ......................................................................................................... Avaria ........................................................................................................ Trabalho realizado .................................................................... Causa de ........................................................................................................ Avaria ........................................................................................................ Prevista

Realizada

Parada de Produção;

Figura 4.1

Visto

VERSO

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Figura 4.2

O preenchimento da frente da ficha de execução deve seguir os passos:



Preencher o campo unidade ou área onde o equipamento está localizado;



Preencher o campo data;



Preencher o campo equipamento citando o nome do equipamento;



Preencher os campos conjunto e subconjunto;



Preencher o campo trabalho a realizar especificando exatamente o que fazer e onde fazer;



Preencher o campo trabalho realizado;



Preencher o campo parada da produção colocando o código 00 quando for emergência (serviço não programado) e código 11 quando for preventiva (serviços programados);



Preencher o campo natureza da avaria e causas da avaria citado nas tabelas 4..1 e 4..2: Tabela 4..2 NATUREZA DA AVARIA Deslocamento do equipamento Ruptura Cisalhamento Trinca Esmagamento Entalhe Perfuração Corrosão Erosão Oxidação Engripamento Estrangulamento Entupimento Descarrilhamento Aquecimento Desregulagem Desaperto Curto-circuito Colamento

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CÓDIGO 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 30 31 19

Perda de Perda de Perda de Perda de

propriedades físicas propriedades químicas propriedades térmicas propriedades elétricas

32 33 34 35

Tabela 4.3 CAUSAS DA AVARIA Introdução de líquidos gordurosos exteriores ao equipamento Introdução de líquidos não gordurosos exteriores ao equipamento Introdução de pó químico na máquina Incrustação Introdução de corpo sólido exterior à máquina Falta de filtragem Introdução de ar no sistema Introdução de líquidos gordurosos procedentes da máquina Introdução de líquidos não gordurosos procedentes da máquina Introdução de pó procedente da máquina Introdução de corpo sólido Influência da umidade Influência de temperatura baixa Influência de temperatura elevada Atmosfera corrosiva Desgaste excessivo Falta de isolamento térmico Abaixamento do solo Modificações geométricas dos suportes Ligação errada Defeito de material Erro de fabricação Peça de reposição não adequada Erro de concepção Defeito de montagem Má ajustagem Manobra errada da operação Falta de limpeza Excesso de carga Desaperto Falta de lubrificação Choques Vibração anormal Atrito

CÓDIGO 11 12 15 16 17 18 19 21 22 25 27 31 32 33 35 41 42 43 44 49 50 51 52 53 54 55 56 60 61 62 72 73 74 75

As relações de natureza e causas das tabelas 4.2 e 4.3 não são definitivas. Elas podem e devem ser ampliadas. Salientemos que, para se colocar o código de natureza e causa de avaria é necessário analisar profundamente o problema, pois existe sempre uma causa para outro tipo de natureza que varia. Exemplo: desgaste de um eixo.

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Nesse exemplo, temos como natureza, o desgaste do eixo e como causa do desgaste a falta de lubrificação, porém, o que causou a falta de lubrificação? O preenchimento do verso da ficha de execução deve seguir os passos: 

Preencher o campo chapa com a identificação do funcionário;



Preencher o campo data;



Preencher o campo início, término e duração do trabalho.

Os campos ‘data’, início’, ’término’ e ‘duração’ do trabalho na primeira linha do verso apresentarão apenas eventos previstos. Somente a partir da segunda linha é que apresentarão eventos realizados, de acordo com o desenvolvimento do trabalho. Quando o trabalho tiver sido executado, fecha-se a coluna ‘duração’ e transfere-se o resultado obtido (horas, dias) para o campo ‘realizada’, existente na frente da ficha. Após isso, pede-se para a chefia colocar o visto no respectivo campo para liberação do equipamento. A equipe de manutenção, evidentemente, deverá eliminar as emergências; porém, sempre se preocupando em deixar o equipamento trabalhando dentro de suas características originais, de acordo com seu projeto de fabricação. Após o conserto e a liberação do equipamento para a produção, o analista de manutenção corretiva é obrigado a enviar para o setor de Engenharia da Manutenção um relatório de avaria. Nesse relatório o analista pode e deve sugerir alguma providência ou modificação no projeto da máquina para que o tipo de avaria ocorrida – e solucionada – não venha a se repetir.

Modelo de relatório de avaria Abaixo será apresentado um modelo de relatório de avaria e onde será mostrado como preenchêlo. RELATÓRIO DE AVARIA Unidade ............................................................................................................. Equipamento ..................................... Conjunto ............................................ Subconjunto ......................................................... Data ................................ Natureza da Avaria ....................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. Causa da Avaria............................................................................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. . ........................................................................................................................... Sugestão............................................................................................................ ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

Figura 4.9

O preenchimento do relatório de avaria deve seguir os passos: 

Preencher o campo unidade com nome e código de onde o equipamento está localizado;



Preencher o campo equipamento com nome e código;



Preencher o campo subconjunto com código; Educação Profissional

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

Preencher o campo data com a data da ocorrência;



Preencher o campo natureza da avaria com código (tabela 1.2) e relatar a ocorrência;



Preencher o campo causa da varia com código (tabela 1.3) e relatar a causa fundamental;



Preencher o campo sugestão indicando alguma providência ou modificação no projeto;

Observação: É conveniente ressaltar que os modelos de ficha de execução e os modelos de relatório de avaria mudam de empresa para empresa, bem como os códigos de natureza da avaria e suas causas. Não há, infelizmente, uma norma a respeito do assunto.

4.2 - MANUTENÇÃO PREVENTIVA Considere um motor de automóvel. De tempos em tempos o usuário deverá trocar o óleo do cárter. Não realizando essa operação periódica, estaria correndo o risco de danificar os elementos que constituem o motor. Como o usuário faria para poder controlar essa troca periódica do óleo do motor? Para realizar esse controle, o usuário deverá acompanhar a quilometragem do carro e, baseado nela, fazer a previsão da troca do óleo. Essa previsão nada mais é do que uma simples manutenção preventiva.

Objetivos Os principais objetivos das empresas são, normalmente, redução de custos, qualidade do produto, aumento de produção, preservação do meio ambiente, aumento da vida útil dos equipamentos e redução de acidentes do trabalho. a) Redução de custos – Em sua grande maioria, as empresas buscam reduzir os custos incidentes nos produtos que fabricam. A manutenção preventiva pode colaborar atuando nas peças sobressalentes, nas paradas de emergência etc., aplicando o mínimo necessário, ou seja, sobressalente X compra direta; horas ociosas X horas planejadas; material novo X material recuperado. b) Qualidade do produto – A concorrência no mercado nem sempre ganha com o menor custo. Muitas vezes ele ganha com um produto de melhor qualidade. Para atingir a meta qualidade do produto, a manutenção preventiva deverá ser aplicada com maior rigor, ou seja: máquinas deficientes X máquinas eficientes; abastecimento deficiente X abastecimento otimizado. c) Aumento de produção – O aumento de produção de uma empresa se resume em atender à demanda crescente do mercado. É preciso manter a fidelidade dos clientes já cadastrados e conquistar outros, mantendo os prazos de entrega dos produtos em dia. A manutenção preventiva colabora para o alcance desta meta atuando no binômio produção atrasada X produção em dia. d) Efeitos no meio ambiente – Em determinadas empresas, o ponto mais crítico é a poluição causada pelo processo industrial. Se a meta da empresa for a diminuição ou eliminação da poluição, a manutenção preventiva, como primeiro passo, deverá estar voltada para os equipamentos antipoluição, ou seja, equipamentos sem acompanhamento X equipamentos revisados; poluição X ambiente normal.

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e) Aumento da vida útil dos equipamentos – O aumento da vida útil dos equipamentos é um fator que, na maioria das vezes, não pode ser considerado de forma isolada. Esse fator, geralmente, é conseqüência de: 

Redução de custos;



Qualidade do produto;



Aumento de produção;



Efeitos do meio ambiente.

A manutenção preventiva, atuando nesses itens, contribui para o aumento da vida útil dos equipamentos. f) Redução de acidentes de trabalho – Não são raros os casos de empresas cujo maior problema é a grande quantidade de acidentes. Os acidentes no trabalho causam: 

Aumento de custos;



Diminuição do fator qualidade;



Efeitos prejudiciais ao meio ambiente;



Diminuição de produção;



Diminuição da vida útil dos equipamentos.

A manutenção preventiva pode colaborar para a melhoria dos programas de segurança e prevenção de acidentes.

Desenvolvimento Considere uma indústria ainda sem nenhuma manutenção preventiva, onde não haja controle de custos e nem registros ou dados históricos dos equipamentos. Se essa indústria desejar adotar a manutenção preventiva, deve-se percorrer as seguintes fases iniciais do desenvolvimento: a) Decidir qual o tipo de equipamento que deverá marcar a instalação da manutenção preventiva com base no “feeling” da supervisão de manutenção e de operação; b) Efetuar o levantamento e posterior cadastramento de todos os equipamentos que serão escolhidos para iniciar a instalação da manutenção preventiva (plano piloto); c) Redigir o histórico dos equipamentos, relacionando os custos de manutenção (mão-deobra, materiais e, se possível, lucro cessante nas emergências), tempo de parada para os diverso tipos de manutenção, tempo de disponibilidade dos equipamentos para produzirem, causas das falhas etc; d) Elaborar os manuais de procedimentos para manutenção preventiva, indicando as freqüências de inspeção com máquinas operando, com máquinas paradas e as intervenções; e) Enumerar os recursos humanos e materiais que serão necessários à instalação da manutenção preventiva; f) Apresentar o plano para aprovação da gerência e da diretoria; g) Treinar e preparar a equipe de manutenção.

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Execução da manutenção preventiva a) Ferramenta e pessoal – Se uma empresa contar com um modelo organizacional ótimo, com material sobressalente adequado e racionalizado, com bons recursos humanos, com bom ferramental e instrumental e não tiver quem saiba manuseá-los, essa empresa estará perdendo tempo no mercado. A escolha do ferramental e instrumental é importante, porém, mais importante é o treinamento da equipe que irá utilizá-los. b) Controle da manutenção – Em manutenção preventiva é preciso manter o controle de todas as máquinas com o auxílio de fichas individuais. É por meio das fichas individuais que se faz o registro da inspeção mecânica da máquina e, com base nessas informações, a programação de sua manutenção. Quanto à forma de operação do controle, há quatro sistemas: manual, semi-automatizado, automatizado e por microcomputador. Controle manual – É o sistema no qual a manutenção preventiva e corretiva são controladas e analisadas por meio de formulários e mapas, preenchidos manualmente e guardados em pastas de arquivo. Esquematicamente:

Figura 4.10 Controle semi-automatizado – É o sistema no qual a intervenção preventiva é controlada com o auxílio do computador, e a intervenção corretiva obedece ao controle manual. Esquematicamente:

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Figura 4.11 A fonte de dados desse sistema deve fornecer todas as informações necessárias para serem feitas as requisições de serviço, incluindo as rotinas de inspeção e execução. O principal relatório emitido pelo computador deve conter, no mínimo: 

O tempo previsto e gasto;



Os serviços realizados;



Os serviços reprogramados (adiados);



Os serviços cancelados.

Esses dados são fundamentais para a tomada de providências por parte da supervisão. Controle automatizado – É o sistema em que todas as intervenções da manutenção têm seus dados armazenados pelo computador, para que se tenha listagens, gráficos e tabelas para análise e tomada de decisões, conforme a necessidade e conveniência dos vários setores da manutenção. Esquematicamente:

Figura 4.12

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Controle por microcomputador – É o sistema no qual todos os dados sobre as intervenções da manutenção ficam armazenados no microcomputador. Esses dados são de rápido acesso através de monitor de vídeo ou impressora. Esquematicamente:

Figura 4.13 A manutenção preventiva obedece a um padrão previamente esquematizado, que estabelece paradas periódicas com a finalidade de permitir a troca de peças gastas por novas, assegurando assim o funcionamento perfeito da máquina por um período predeterminado. O método preventivo proporciona um determinado ritmo de trabalho, assegurando o equilíbrio necessário ao bom andamento das atividades. Os controles das peças de reposição é um problema que atinge todos os tipos de indústria. Uma das metas a que se propõe o órgão de manutenção preventiva é a diminuição sensível dos estoques. Isso se consegue com a organização dos prazos para reposição de peças. Assim, ajustam-se os investimentos para o setor. Se uma peça de conjunto que constitui em mecanismo estiver executando seu trabalho de forma irregular, ela estabelecerá, fatalmente, uma sobrecarga nas demais peças que estão interagindo com ela. Como conseqüência, a sobrecarga provocará a diminuição da vida útil das demais peças do conjunto. O problema só pode ser resolvido com a troca da peça problemática, com antecedência, para preservar as demais peças. Em qualquer sistema industrial, a improvisação é um dos focos de prejuízo. É verdade que quando se improvisa pode-se evitar a paralisação da produção, mas perde-se em eficiência. A improvisação pode e deve ser evitada por meio de métodos preventivos estabelecidos pelos técnicos de manutenção preventiva. A aplicação de métodos preventivos assegura um trabalho uniforme e seguro. O planejamento e a organização, fornecidos pelo método preventivo, são uma garantia aos homens da produção que podem controlar, dentro de uma faixa de erro mínimo, a entrada de novas encomendas. Com o tempo, os industriais foram se conscientizando de que a máquina que funcionava ininterruptamente até quebrar acarretava vários problemas que poderiam ser evitados com simples paradas preventivas para lubrificação, troca de peças gastas e ajustes. Com o auxílio dos relatórios escritos sobre os trabalhos realizados, são suprimidas as inconveniências das quebras inesperadas. Isso evita a difícil tarefa de trocas rápidas de máquinas e improvisações que causam o desespero do pessoal da manutenção corretiva.

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A manutenção preventiva é um método aprovado e adotado atualmente em todos os setores industriais, pois abrange desde uma simples revisão – com paradas que não obedecem a uma rotina – até a utilização de sistemas de alto índice técnico. A manutenção preventiva abrange cronogramas nas quais são traçados planos e revisões periódicas completas para todos os tipos de materiais utilizados nas oficinas. Ela inclui, também, levantamento que visam facilitar sua própria introdução em futuras ampliações do corpo da fábrica. A aplicação do sistema de manutenção preventiva não deve se restringir a setores, máquinas ou equipamentos. O sistema deve abranger todos os setores da indústria para garantir um perfeito entrosamento entre eles, de modo tal que, ao se constatar uma anomalia, as providências independam de qualquer outra regra que por ventura venha a existir em uma oficina. Essa liberdade, dentro da indústria, é fundamental para o bom funcionamento do sistema preventivo. O aparecimento de focos que ocasionam descontinuidade no programa deve ser encarado de maneira séria, organizando-se estudos que tomem por base os relatórios preenchidos por técnicos da manutenção. Estes deverão relatar, em linguagem simples e clara, todos os detalhes do problema em questão. A manutenção preventiva nunca deverá ser confundida com o órgão de comando, apesar dela ditar algumas regras de conduta a serem seguidas pelo pessoal da fábrica. À manutenção preventiva cabe apenas o lugar de apoio ao sistema fabril. O segredo para o sucesso da manutenção preventiva está na perfeita compreensão de seus conceitos por parte de todo o pessoal da fábrica, desde os operários à presidência. A manutenção preventiva, por ter um alcance externo e profundo, deve ser organizada. Se a organização da manutenção preventiva carecer da devida solidez, ela provocará desordens e confusões. Por outro lado, a capacidade e o espírito de cooperação dos técnicos são fatores importantes para a manutenção preventiva. A manutenção preventiva deve, também, ser sistematizada para que o fluxo dos trabalhos se processem de modo correto e rápido. Sob esse aspecto, é necessário estabelecer qual deverá ser o sistema de informações empregado e os procedimentos adotados. O desenvolvimento de um sistema de informações deve apresentar definições claras e objetivas e conter a delegação das responsabilidades de todos os elementos participantes. O fluxo das informações deverá fluir rapidamente entre todos os envolvidos na manutenção preventiva. A manutenção preventiva exige, também, um plano para sua própria melhoria. Isto é conseguido por meio do planejamento, execução e verificação dos trabalhos que são indicadores para se buscar a melhoria dos métodos de manutenção, das técnicas de manutenção e da elevação dos níveis de controle. Esta é a dinâmica de uma instalação industrial. Finalmente, para se efetivar a manutenção preventiva e alcançar os objetivos pretendidos com sua adoção, é necessário dispor de um período de tempo relativamente longo para contar com o concurso dos técnicos e dos dirigentes de alto gabarito. Isso vale a pena, pois a instalação do método de manutenção preventiva, pela maioria das grandes empresas industriais, é a prova concreta da pouca eficiência do método de manutenção corretiva.

4.2.1 - Manutenção Preventiva Tradicional A Manutenção Preventiva Tradicional, de acordo com a NBR 5462/94, é a manutenção efetuada em intervalos pré-determinados ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item.

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A manutenção preventiva funciona por programação, com isso evita os atropelos da corretiva, distribuem melhor a mão-de-obra existente, evitando ociosidades ou acúmulo de serviços. A manutenção preventiva tradicional centraliza suas ações na substituição programada de itens (componentes) de equipamentos, baseando-se na vida útil estimada, tomando-se como parâmetro: horas trabalhadas, quilômetros rodados, milhões de rotações, etc.). É um método que traz bons resultados quando bem programado, porém, é de custo elevado, pois o estoque de sobressalentes é grande e variado, as paradas de produção são mais freqüentes, como também, a troca de certos itens pode ser prematura.

4.2.2 - Manutenção Preventiva Preditiva De acordo com a NBR 5462/94, Manutenção Preventiva Preditiva, é a manutenção que permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragem para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva.

Conceito de manutenção preditiva Manutenção preditiva é aquela que indica as condições reais de funcionamento das máquinas com base em dados que informam o seu desgaste ou processo de degradação. Trata-se da manutenção que prediz tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as condições para que esse tempo de vida seja bem aproveitado. Na Europa, a manutenção preditiva é conhecida pelo nome de manutenção condicional e nos Estados Unidos recebe o nome de preditiva ou previsional. A execução da manutenção preditiva baseia-se nas inspeções1 periódicas (visual ou com aparelhos) do funcionamento dos equipamentos. A idéia principal é a de manter o funcionamento do componente até o limite operacional (vida útil total), isto é: detectar defeitos antes que se concretizem, apontar falhas ainda controláveis e, determinar o que deve ser substituído, reparado, testado, durante a manutenção. A manutenção preditiva exige investimentos iniciais elevados, já que são necessários aparelhos e instrumentos confiáveis, bem como, pessoal (inspetores) qualificados. Tais investimentos poderão ser diluídos com um menor estoque de peças sobressalentes, maior disponibilidade do equipamento para a produção, fornecimento de dados mais precisos sobre a qualidade das peças e componentes, assim como, a qualidade dos serviços executados pelas equipes de manutenção. Inspeções para verificação do estado funcional sempre foram realizadas em qualquer equipamento, em qualquer tempo de nossa história e por qualquer pessoa ligada direta ou indiretamente àquela máquina (operadores, supervisores, mantenedores e até visitantes). Os sentidos humanos como: audição, olfato, tato e visão, aliados às experiências de determinadas pessoas com o funcionamento dos equipamentos, foram durante muitos anos os principais instrumentos para a inspeção. Atualmente somam-se os antigos “instrumentos” aos novos aparelhos condicionados a uma prévia programação e teremos uma inspeção mais criteriosa com condições de analisar as causas e os efeitos dos problemas funcionais dos equipamentos.

Inspeção: São verificações, previamente estabelecidas, do estado em que se encontram as peças ou componentes dos equipamentos.

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A inspeção poderá ser realizada das seguintes maneiras:



Com o equipamento funcionando poderão ser verificados:          



Com equipamento parado, sem desmontagem, poderão ser verificados:        



Vazamentos de óleo, graxa ou produto do processo; Vibrações; Ruídos estranhos; Fixação de peças; Limpeza; Temperatura; Nível e pressão do óleo; Faiscamentos de escovas; Deficiência de ventiladores; Funcionamento de lâmpadas de sinalização, etc.

Apertos de parafusos e porcas; Vazamentos; Alinhamento de acoplamentos; Trincas superficiais; Corrosão; Desgaste (com medição); Limpeza; Estado geral de peças, etc.

Com o equipamento parado e desmontagem parcial (retiradas tampas de proteção e tampas de visita), poderão ser inspecionados:       

Desgastes internos; Lubrificação; Estado das chavetas; Parafusos soltos; Trincas; Teste de isolamento de motores elétricos; Verificação de contadores, etc.

NOTA: A inspeção poderá ser realizada com o equipamento desmontado, parcial ou totalmente, o que poderá ocorrer em caso de paradas programadas.

4.2.2.1 - Objetivos da manutenção preditiva Os objetivos da manutenção preditiva são: 

Determinar, antecipadamente, a necessidade de serviços de manutenção numa peça específica de um equipamento;



Eliminar desmontagens desnecessárias para inspeção;



Aumentar o tempo de disponibilidade dos equipamentos;



Reduzir o trabalho de emergência não planejado;



Impedir o aumento dos danos; Educação Profissional

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

Aproveitar a vida útil total dos componentes e de um equipamento;



Aumentar o grau de confiança no desempenho de um equipamento ou linha de produção;



Determinar previamente as interrupções de fabricação para cuidar dos equipamentos que precisam de manutenção.

Por meio desses objetivos, pode-se deduzir que eles estão direcionados a uma finalidade maior e importante: redução de custos de manutenção e aumento da produtividade.

4.2.2.2 - Execução da manutenção preditiva Para ser executada, a manutenção preditiva exige a utilização de aparelhos adequados, capazes de registrar vários fenômenos, tais como: 

Vibrações das máquinas;



Pressão;



Temperatura;



Desempenho;



Aceleração.

Com base no conhecimento e análise dos fenômenos, torna-se possível indicar, com antecedência, eventuais defeitos ou falhas nas máquinas e equipamentos.

Figura 4.14

A manutenção preditiva, após a análise do fenômeno, adota dois procedimentos para atacar os problemas detectados: estabelece um diagnóstico e efetua uma análise de tendências.

4.2.2.3 - Diagnóstico Detectada a irregularidade, o responsável terá o encargo de estabelecer, na medida do possível, um diagnóstico referente à origem e à gravidade do defeito constatado. Este diagnóstico deve ser feito antes de se programar o reparo.

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4.2.2.4 - Análise da tendência da falha A análise consiste em prever com antecedência a avaria ou a quebra, por meio de aparelhos que exercem vigilância constante predizendo a necessidade do reparo. Graficamente temos:

Figura 4.15

O esquema a seguir, resume o que foi discutido até o momento.

Figura 4.16

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A manutenção preditiva, geralmente, adota vários métodos de investigação para poder intervir nas máquinas e equipamentos. Entre os vários métodos destacam-se os seguintes: estudo das vibrações; análise dos óleos; análise do estado das superfícies e análises estruturais de peças.

4.2.2.5 - Métodos de investigação da Manutenção Preditiva - Estudo das vibrações Todas as máquinas em funcionamento produzem vibrações que, aos poucos, levam-nas a um processo de deteriorização. Essa deteriorização é caracterizada por uma modificação da distribuição de energia vibratória pelo conjunto dos elementos que constituem a máquina. Observando a evolução do nível de vibrações, é possível obter informações sobre o estado da máquina. O princípio de análise das vibrações baseia-se na idéia de que a estrutura das máquinas excitadas pelos esforços dinâmicos (ação de forças) dão sinais vibratórios, cuja freqüência é igual à freqüência dos agentes excitadores. Se captadores de vibrações forem colocados em pontos definidos da máquina, eles captarão as vibrações recebidas por toda a estrutura. O registro das vibrações e sua análise permitem identificar a origem dos esforços presentes em uma máquina operando. Por meio da medição e análise das vibrações de uma máquina em serviço normal de produção detecta-se, com antecipação, a presença de falhas que devem ser corrigidas: 

Rolamentos deteriorados;



Engrenagens defeituosas;



Acoplamentos desalinhados;



Rotores desbalanceados;



Vínculos desajustados;



Eixos deformados;



Lubrificação deficiente;



Folga excessiva em buchas;



Falta de rigidez;



Problemas aerodinâmicos;



Problemas hidráulicos;



Cavitação.

O aparelho empregado para análise de vibrações é conhecido como analisador de vibrações. No mercado há vários modelos de analisadores de vibrações, dos mais simples aos mais complexos; dos portáteis – que podem ser transportados manualmente de um lado para outro – até aqueles que são instalados definitivamente nas máquinas com a missão de executar monitoração constante. Abaixo, um operador usando um analisador de vibrações portátil e, em destaque, o aparelho.

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Figura 4.17

Figura 4.18

- Análise dos óleos Os objetivos da análise dos óleos são dois: economizar lubrificantes e sanar os defeitos. Os modernos equipamentos permitem análises exatas e rápidas dos óleos utilizados em máquinas. É por meio das análises que o serviço de manutenção pode determinar o momento adequado para sua troca ou renovação, tanto em componentes mecânicos quanto hidráulicos. A economia é obtida regulando-se o grau de degradação ou de contaminação dos óleos. Essa regulagem permite a otimização dos intervalos das trocas. A análise dos óleos permite, também, identificar os primeiros sintomas de desgaste de um componente. A identificação é feita a partir do estudo das partículas sólidas que ficam misturadas com os óleos. Tais partículas sólidas são geradas pelo atrito dinâmico entre peças em contato. A análise dos óleos é feita por meio de técnicas laboratoriais que envolvem vidrarias, reagentes, instrumentos e equipamentos. Entre os instrumentos e equipamentos utilizados temos viscosímetros, centrífugas, fotômetros de chama, peagômetros, espectrômetros, microscópios, etc. O laboratorista usando técnicas adequadas, determina as propriedades dos óleos e o grau de contaminantes neles presentes. As principais propriedades dos óleos que interessam em uma análise são: 

Índice de viscosidade;



Índice de acidez;



Índice de alcalinidade;



Ponto de fulgor;



Ponto de congelamento;

Em termos de contaminação dos óleos, interessa saber quanto existe de: 

Resíduos de carbono;



Partículas metálicas;



Água.

Assim, como no estudo das vibrações, a análise dos óleos é muito importante na manutenção preditiva. É a análise que vai dizer se o óleo de uma máquina ou equipamento precisa ou não ser substituído e quando isso deverá ser feito. Educação Profissional

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- Análise do estado das superfícies A análise das superfícies das peças, sujeitas aos desgastes provocados pelo atrito, também é importante para se controlar o grau de deteriorização das máquinas e equipamentos. A análise superficial abrange, além do simples exame visual – com ou sem lupa – várias técnicas analíticas, tais como: 

Endoscopia;



Holografia;



Estroboscopia;



Molde e impressão.

- Análise estrutural A análise estrutural de peças que compõem as máquinas e equipamentos também é importante para a manutenção preditiva. É por meio da análise estrutural que se detecta, por exemplo, a existência de fissuras, trincas e bolhas nas peças das máquinas e equipamentos. Em uniões soldadas, a análise estrutural é de extrema importância. As técnicas utilizadas na análise estrutural são: 

Interferometria holográfica;



Ultra-sonografia;



Radiografia (raios X);



Gamagrafia (raios gama);



Ecografia;



Magnetoscopia;



Correntes de Foucault;



Infiltração com líquidos penetrantes.

4.2.2.6 - Periodicidade dos controles A coleta de dados é efetuada periodicamente por um técnico que utiliza sistemas portáteis de monitoramento. As informações recolhidas são registradas numa ficha, possibilitando ao responsável pela manutenção preditiva tê-las em mãos para as providências cabíveis. A periodicidade dos controles é determinada de acordo com os seguintes fatores: 

Número de máquinas a serem controladas;



Número de pontos de medição estabelecidos;



Duração da utilização da instalação;



Caráter “estratégico” das máquinas instaladas;



Meios materiais colocados à disposição para a execução dos serviços.

A tabela a seguir, mostra um exemplo de um programa básico de vigilância de acordo com a experiência e histórico de uma determinada máquina.

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Tabela 4.4 Métodos Utilizados Medição de vibração

Medição das falhas de rolamentos Análise estroboscópica

Análise dos óleos

Termografia

Exame endoscópico

PROGRAMA BÁSICO DE VIGILÂNCIA Equipamentos Vigiados Equipamentos Necessários Todas as máquinas Medidor de vibração giratórias de potência média ou máxima e / ou Analisador equipamentos críticos:  motores; Sistemas de vigilância  redutores; permanente  compressores;  bombas;  ventiladores. Todos os rolamentos Medidor especial ou analisador Todos os lugares onde se quiser estudar um movimento, controlar a velocidade ou medir os planos  Redutores e circuitos hidráulicos  Motores  Equipamentos de alta-tensão  Distribuição de baixa-tensão  Componentes eletrônicos  Equipamentos com componentes refratários  Cilindros de compressores  Aletas  Engrenagens danificadas

Estroboscópio do analisador de vibrações

Periodicidade da Verificação 3.000 a 1.500 horas

500 horas

Segundo a necessidade

Feita pelo fabricante

6 meses

Subcontratação (“terceirização”)

12 meses

Endoscopia + fotos

Todos os meses

As vantagens da manutenção preditiva são: 

Aumento da vida útil do equipamento;



Controle dos materiais (peças, componentes, partes, etc.) e melhor gerenciamento;



Diminuição dos custos nos reparos;



Melhoria da produtividade da empresa;



Diminuição dos estoques de produção;



Limitação da quantidade de peças de reposição;

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

Melhoria da segurança;



Credibilidade do serviço oferecido;



Motivação do pessoal de manutenção;



Boa imagem do serviço após a venda, assegurando o renome do fornecedor.

4.2.2.7 - Limites técnicos da manutenção preditiva A eficácia da manutenção preditiva está subordinada à eficácia e à confiabilidade dos parâmetros de medida que a caracterizam. Exemplo de alguns parâmetros a serem inspecionados e os aparelhos / instrumentos utilizados: -

Dimensão – Paquímetro / Micrômetro.

Temperatura – Termômetros.

Vibração – Medidores de vibração.

Densidade – Densímetros.

Viscosidade – Viscosímetros.

Trincas superficiais – Líquidos penetrantes, lupas.

Trincas internas – Ultra-som.

Desbalanceamento – Balanceadores.

Desalinhamento – Relógio comparador, laser.

Dureza superficial – Durômetros.

Ruídos – Decibelímetro.

Cada um dos parâmetros a ser inspecionado pode ter critérios diferentes, o que determinará a escolha de métodos e aparelhos / instrumentos com elevados graus de sofisticação e resolução. Exemplo: A temperatura pode ser verificada pelo tato do inspetor (até +- 50°C), por um termômetro de mercúrio, por termômetro digital de contato, por um termômetro digital sem contato, por termopares, pirômetros, tintas de coloração variáveis, termovisão, fotografia com películas sensíveis à raios infravermelhos, e outros. A aplicação do instrumento / aparelho correto depende de vários fatores inerentes ao equipamento que se deseja controlar, do seu funcionamento, da sua periculosidade e acessibilidade, conduzindo à métodos de medidas direta, indireta ou a distância. Para cada um dos métodos e instrumentos aparelhos usados, levam-se em conta o conhecimento técnico e científico envolvido, bem como o preparo ou treinamento de inspetor / analista.

4.2.3 - Monitoramento É uma ramificação preditiva, num grau de inspeção máximo ou seja, um acompanhamento constante da situação funcional do equipamento através de aparelhos / instrumentos. A exemplo da fórmula 1, os carros são monitorados dos boxes, tendo parâmetros principais do funcionamento do motor avaliado constantemente. É um método de acompanhamento de custo elevado e que só tem uma boa relação custo x benefício em equipamentos vitais para a produção de uma empresa.

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5 – FERRAMENTAS MANUAIS 5.1 – INTRODUÇÃO Pode-se considerar como extensão das mãos que multiplicam sua força e habilidade sendo empregadas nos mais variados campos de atividade. Inicialmente, você irá agrupar ferramentas de seu conhecimento, mesmo que você não as tenha utilizado, em o que se pode chamar de famílias, segundo sua aplicação e que apresentem o mesmo risco.       

Medição; Verificação ; Traçagem; Impacto; Corte; Força; Sujeição.

A seguir, serão apresentadas as ferramentas mais comuns e utilizadas nas oficinas mecânicas, sua especificação, aplicação e os meios corretos de como utilizá-las. Para isso foi relacionado, primeiramente, os cuidados de rotina para com as ferramentas: 

Ao serem apanhadas.

Especial cuidado deve ser tomado com as ferramentas pontiagudas e cortantes. Devem ser apanhadas somente as ferramentas estritamente necessárias. 

Ao serem transportadas.

O transporte deve ser feito de preferência em caixas adequadas. Deve ser evitado o transporte no bolso, a não ser, as tipicamente de bolso. Ao subir ou descer escadas verticais, nunca se levam ferramentas na mão. Quando transportadas em cinto porta-ferramentas, deve-se ter o cuidado de não derrubá-las sobre outras pessoas. 

Durante o trabalho.

As ferramentas devem ser dispostas em lugares seguros, onde não possam cair e ferir alguém. Não colocar sobre parte móveis de máquinas ou estruturas sujeitas a vibrações. Não colocar sobre peitoris, corrimão, etc. 

Antes de serem guardadas.

Sejam limpas. Inspecionadas, especialmente cabos e partes submetidas a esforços. Lubrificadas quando tiverem partes móveis, como alicates, chaves inglesas, etc. 

Ao serem guardadas.

As ferramentas de corte de precisão devem ser guardadas com os cortes protegidos. Cada ferramenta deve ser guardada nos locais que lhe são determinadas.

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5.2- CHAVES DE BOCA E ESTRELA

a) Material: geralmente forjadas em aço cromo-vanádio. b) Tipos, especificação e aplicação: 

Chave estrela 45° de 21 x 23mm – São leve e resistentes e possuem a qualidade de múltiplo posicionamento, que facilita o trabalho tornando-o mais seguro, pois é mais difícil a porca ou a cabeça do parafuso escapar. A elevação da haste em um ângulo de 45° permite que a mão passe livre sobre pequenos obstáculos, evitando escoriações nos dedos.



Chave de boca fixa 1 1/16” x 1 1/4" – Tem boca inclinada em 15°, sendo aplicadas sobre as porcas ou cabeças de parafusos a fim de aperta-las ou soltá-los, sendo necessário um setor livre com ângulo maior de 30°.

Figura 5.1

Figura 5.2 A chave de boca fixa simples compreende dois tipos, tais como: de uma boca e de duas bocas.

Figura 5.3

Figura 5.4 Utiliza o princípio da alavanca para apertar ou desapertar parafusos e porcas.



Chave combinada – Neste modelo combina-se os dois tipos básicos existentes: de boca e de estrias. A de estrias é mais usada para “quebrar” o aperto e a de boca para extrair por completo a porca ou parafuso.

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Figura 5.5

c) Utilização e cuidados: A boca deve ser justa à porca e bem encaixada para que o trabalho seja seguro. Boca folgada não permite bom aperto, podendo escapar.

Figura 5.6

Usar calços para compensar a folga é outra coisa condenável, tanto sob o ponto de vista técnico como de segurança.

Figura 5.7

Figura 5.8

Se o esforço deve ser grande não convém aumentar o braço da alavanca para exercer maior torque; é prejudicial à chave, não há controle do esforço e é perigoso.

Figura 5.9

Exercer esforço com o peso do corpo é outro erro, as chaves devem ser forçadas somente com a força dos braços.

Figura 5.10

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De preferência deve-se puxar a chave.

Figura 5.11

Ao empurrar, se a chave se quebrar, escapar ou se quebrar o parafuso, a mão irá contra o obstáculo que estiver na frente. Em casos especiais deve-se empurrá-la com a mão espalmada, a fim de prevenir qualquer surpresa desagradável.

Figura 5.12

Figura 5.13

Cuidado especial deve-se ter em lugares altos: o escape da chave poderá acarretar o desequilíbrio e queda do usuário. Usar chaves como alavanca ou martelo é tão condenável que dispensa ilustração. Valendo ressaltar que não devem ser atingidas por martelos.

Figura 5.14

Figura 5.15

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5.3 - CHAVES DE FENDA E PHILLIPS. a) Material: sua haste é feita em aço carbono e seu cabo em resina ou plástico, sendo inclusive mais seguros e eficientes, especialmente quanto à isolação.

Figura 5.16 b) Tipos, especificação e aplicação: 

Chave de fenda 1/4" x 8” – utilizada para girar parafusos com fenda de aproximadamente 1/4", devendo preencher toda a fenda atingindo, inclusive o fundo.



Chave phillips cotoco de 1/4" x 1.1/2” – é uma variação da chave comum, pois só a ponta que varia, tenda esta uma forma cruzada, o que oferece mais segurança proporcionando trabalhos mais satisfatórios.

Figura 5.17



Chave de Fenda - A chave de parafuso de fenda é uma ferramenta de aperto constituída de uma haste cilíndrica de aço carbono, com uma de suas extremidades forjada em forma de cunha e a outra em forma de espiga prismática ou cilíndrica estriada, onde acopla-se um cabo de madeira ou plástico.

É empregada para apertar e desapertar parafusos cujas cabeças tenham fendas ou ranhuras que permitam a entrada da cunha.

Figura 5.18

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c) Utilização e cuidados:

Figura 5.19

1- Como alavanca é um erro prejudicial;

Figura 5.20

2- Como talhadeira é um erro imperdoável; 3- Pressionando-a contra a mão é um erro perigoso.

Figura 5.21

5.4 - CHAVE HEXAGONAL ALLEN a) Material: Aço carbono b) Especificação e aplicação: 

Chave hexagonal 3/8” x 1.375” x 4.250” – Utilizada em parafusos com encaixe interno sextavado de 3/8”. É encontrada em jogo de seis ou sete chaves.

c) Utilização e cuidados: Pode ser considerada um tipo especial de chave de fenda, desde que se introduza na fenda hexagonal da cabeça do parafuso, se exerce esforço através do braço de alavanca da haste o que dá certa semelhança com as chaves de boca. Merece, pois, cuidados semelhantes aos das chaves de boca e de fenda.

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Figura 5.22

5.5 - CHAVE DE BOCA REGULÁVEL OU CHAVE INGLESA.

Figura 5.23

a) Material: Aço carbono b) Especificação e aplicação: 

Chave de boca regulável de 12”x 1 5/16” – Utilizada em porcas ou cabeças de parafusos para aperta-los ou soltá-los. Sendo estas chaves mais versáteis, exigem mais cuidados.

Permite abrir ou fechar a mandíbula móvel da chave, por meio de um parafuso regulador ou porca. Existem dois tipos: chave inglesa e chave de grifo. A limpeza e lubrificação são fatores importantes para conservação dessas ferramentas e para segurança de seus usuários. A boca deve ser sempre regulada, bem justa, ao tamanho da porca. O esforço deve ser feito somente no sentido de forçar contra a parte fixa da chave.

Figura 5.24

Figura 5.25

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Figura 5.26 5.6 - SACA POLIAS a) Material: Geralmente em aço carbono. b) Tipos, especificação e aplicações.



Duas Garras:

Fixas

Articuladas

Garra deslizante

Figura 5.29

Figura 5.28

Figura 5.27

São utilizados em tarefas de desmontagem de polias, engrenagens, rolamentos, acoplamentos sobre eixos. Dados para especificação: Características gerais, material, acabamento, abertura máxima, profundidade máxima.



Três Garras Fixas

Articuladas

Figura 5.30

Figura 5.31 Educação Profissional

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Mesmas condições de utilização de saca-polias de duas garras, porém, em serviços um pouco mais pesados. Estes centralizam melhor. Dados para especificação: Os mesmos da saca-polias de duas garras.

c) Utilização em cuidados Durante ou após o seu uso deve-se ter alguns cuidados: -

Evitar esforço desnecessário de danificação dos filetes de rosca do parafuso (tirante) principal;

Certificar-se que as garras estão bem fixadas, apoiadas na peça a ser removida, para evitar possíveis acidentes e garantir uma agilidade na tarefa;

Deve ser verificado a capacidade de torque do saca polias antes de sua utilização para evitar sua quebra. Em alguns casos, será necessário utilizar dispositivos a quente (chuveiros), para aquecer a peça a ser retificada através do processo de aquecimento, dilatação.

5.7 - TALHADEIRA E BEDAME a) Material - Aço b) Tipos, especificação e aplicação - A Talhadeira e o Bedame são ferramentas de corte feitas de um corpo de aço, de secção circular, retangular, hexagonal ou octogonal, com um extremo forjado, provido de cunha, temperada e afiada convenientemente, e outro chanfrado denominado cabeça.

Figura 5.32

Figura 5.33

Figura 5.34 Utilização Servem para cortar chapas, retirar excesso de material e abrir rasgos.

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Características 1. O bisel da cunha é simétrico ou assimétrico 2. A aresta de corte deve ser convexa e o ângulo de cunha Varia com o material a ser talhado, conforme, tabela abaixo: Tabela 5.1 CUNHA 50° 60° 65° 70°

MATERIAL Cobre Aço Doce Aço Duro Ferro fundido e bronze fundido duro

3. Os tamanhos são entre 150 e 180mm 4. A cabeça é chanfrada e temperada. A cabeça do bedame e da talhadeira é chanfrada e temperada brandamente para evitar formação de rebarbas ou quebras. As ferramentas de talhar devem ter ângulos de cunha convenientes, estar bem temperadas e afiadas, para que cortem bem.

5.8 - SACA PINOS CÔNICO E PARALELO a) Material - Aço cromo vanadium fosfatizado Figura 5.35

b) Tipos e especificações - São utilizados para retirar pinos ou fixar peças mecânicas, em geral. Dados para especificação: Os mesmos do punção de centro. Paralelo: Figura 5.36

São utilizados para retirar pinos, em geral. Dados para especificação: Os mesmos do punção de centro.

5.9 - CHAVES PARA TUBOS

Figura 5.37

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a) Material – Cabo e cabeça fabricados em aço cromo vanadium. b) Tipos, especificação e aplicação - Características gerais, comprimento,capacidade de abertura ou diâmetro do tubo (máximo).

material,

acabamento,

c) Utilização e cuidados - São utilizados em aperto de tubulação rosqueadas.

5.10 - ESPÁTULAS Figura 5.38

Figura 5.39 a) Material – Fabricado em aço fundido niquelado. b) Tipos, especificação e aplicação - Características gerais, material, acabamento, comprimento. c) Utilização e cuidados - São utilizadas para remoção de tampas, rotores, flanges, etc. que estejam sujeitos a apertos leves.

5.11 - VERIFICADORES E CALIBRADORES São instrumentos geralmente fabricados de aço, temperado ou não. Apresentam formas e perfis variados. É utilizado para verificar e controlar raios, ângulos, folgas, roscas, diâmetros e espessuras. Os verificadores e calibradores classificam-se em vários tipos:

5.11.1 - Verificador de raio Serve para verificar raios internos e externos. Em cada lâminas é estampada a medida do raio. Suas dimensões variam, geralmente, de 1 a 15mm ou de 1/32” a 1/2”.

Figura 5.40 5.11.2 - Verificador de ângulos

Figura 5.41 Educação Profissional

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5.11.3 - Verificador de rosca Usa-se para verificar roscas em todos os sistemas. Em suas lâminas está gravado o número de fios por polegada ou o passo da rosca em milímetros.

Figura 5.42

5.11.4 - Calibrador de folgas (Apalpador) Usa-se na verificação de folgas, sendo fabricado em vários tipos. Em cada lâmina vem gravada sua medida, que varia de 0,04 a 5mm, ou de 0,0015” a 0,2000”.

Figura 5.43

5.12 - TORQUÍMETRO Para um melhor entendimento sobre torquímetro, necessário de faz termos bem definido o conceito de torque.

TORQUE A importância de controlar o aperto aplicado em um parafuso O que é torque? De uma forma bem simplificada, torque é a resultante de uma força aplicada em um determinado braço de alavanca. Sua fórmula é: (T = F X L) sendo, T = torque, F = força e L = comprimento da alavanca.

Figura 5.44 TORQUE (T) = FORÇA (F) X DISTÂNCIA (L) Educação Profissional

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Unidades de torques mais usadas: 

N.m (Newton metro)



Kgf. M (Kigrama força metro)



Lbf. Fl (libra força pé)

Onde se aplica o torque? Em parafusos e prisioneiros que fixam peças, componentes, conjuntos, etc. Que efeito produz o torque num parafuso? A aplicação de torque no parafuso produz uma tensão linear (esticamento) e, conseqüentemente, um alongamento do mesmo (deformação elástica). A elasticidade do material do parafuso faz com que esse pretenda voltar a sua forma original fixado, assim, o conjunto. A que tensão podemos sujeitar um parafuso? Vários fatores são levados em consideração na fabricação de um parafuso. São eles: 1.

Matéria prima (latão, alumínio, aço carbono, aço ligado, aço inoxidável, etc.);

2. Tratamento térmico aplicado no parafuso. Exemplo: têmpera, revenimento; 3. Tipo e passo da rosca; 4. Acabamento superficial; 5. Coeficiente de atrito. Todos estes fatores irão determinar a classificação de resistência a que pertence o parafuso, conforme normas internacionais. Veja abaixo o exemplo para um parafuso sextavado M10 conforme DIN 267. Classes de Qualidade Conforme DIN 267 Nominal Sextavado Como determinar o tamanho do parafuso a ser utilizado? O tamanho do parafuso deve ser determinado pelo total de tensão necessária para fixar o conjunto de peças, dentro dos limites seguros de tensão para dado parafuso, conforme especificação do projeto. Porque devemos controlar o torque a ser aplicado num parafuso?

O torque quando excessivo pode: 1.

Espanar os fios de rosca do parafuso;

2. Quebrar o parafuso; 3. Empenar um conjunto fixado por parafusos, impedindo seu funcionamento normal; 4. Esmagar juntas ou gaxetas, provocando assim vazamento de gases e líquidos; 5. Trincar o parafuso, fazendo-o falhar mais tarde, pondo em risco vidas humanas e patrimônio.

O torque quando insuficiente pode: 1.

Fazer cair o parafuso devido a vibrações da máquina ou do equipamento;

2. Alterar a vedação (junta), o que provoca o vazamento de gases e líquidos entre componentes de máquinas, etc;

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3. Comprometer o desempenho da máquina ou equipamento em função da falta de alinhamento e suporte dos seus componentes entre si; 4. Causar acidentes e danos ao patrimônio. Somente através de uma ferramenta denominada “torquímetro” é que conseguiremos aplicar o torque especificado. Os torquímetros devem ser construídos conforme prescrições rigorosas de usinagem e montagem. São fabricados com maquinário específico e mão-de-obra especializada que asseguram a qualidade do instrumento. A escolha correta da ferramenta para aperto significa segurança, rapidez, facilidade e qualidade para seu trabalho. Cada torquímetro foi desenvolvido para uma diferente aplicação. Segue alguns tipos de torquímetros: torquímetro de estalo com escala / sem escala; torquímetro de relógio; torquímetro de relógio com ponteiro de arraste; torquímetro de escape ou giro livre; torquímetro com cabeça intercambiável; torquímetro axial; torquímetro de vareta; torquímetro tipo “T”; torquímetro digital; torquímetro pneumático; torquímetros especiais para áreas médicas (esterelizáveis); torquímetros para tampas de embalagens; transdutores de torque estáticos e rotativos.

JUNTA MECÂNICA

Figura 5.45

Figura 5.46

Uma junta mecânica roscada oferece a vantagem de desmontagem rápida para inspeção ou reparo de componentes: fixadores podem ser reutilizados. Inspeções e reparos podem ser efetuados no campo com um mínimo de ferramentas.

FORÇA DE FIXAÇÃO

Figura 5.47

Figura 5.48

A força de fixação é obtida pelo tensionamento do parafuso e a conseqüente compressão dos componentes da junta roscada.

a) A qualidade mais importante da junta é a sua resistência às cargas de trabalho (tração, compressão, cisalhamento e vibração). Essas cargas, que tendem a provocar a soltura dos componentes da junta, devem ser absorvidas pela força de fixação induzida na junta durante a

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sua montagem. A força de fixação deve ser maior do que a soma das cargas de trabalho que agem sobre ela.

Figura 5.49

Figura 5.50

b) Como gerar força de fixação nos componentes da junta? Apertando os componentes da junta uns contra os outros por meio de fixadores roscados, fazendo com que o conjunto se comporte como uma única peça, resistindo a tração e compressão. O aperto também aumenta a fricção entre os componentes, que assim resiste melhor a cisalhamento e vibração. Na junta, a fricção, que em muitas outras aplicações nos “rouba’’ parte do nosso esforço”, aparece aqui como coadjuvante, pois dificulta o movimento dos componentes entre si, evitando a soltura.

c) Como se vê, a força de fixação da junta é muito importante para assegurar um perfeito funcionamento do produto em que se encontra instalada. Se aplicar um aperto pequeno demais, os componentes da junta podem começar a soltar-se debaixo das cargas de trabalho, resultando numa falha catastrófica. Se aplicar um aperto em excesso, pode-se espanar a rosca do fixador, gerando uma tensão que ultrapassa o limite de resistência do fixador ou envergar os componentes da junta, condições estas que prejudicariam o bom desempenho do produto.

d) Há meios práticos de medir a pré-carga num fixador? Não. – Pode-se recorrer à medição do alongamento do fixador que está intimamente ligado a précarga nele aplicada. Esta medição seria feita por meio de extensômetros ou ondas de ultra-som. Só é possível, quando se utiliza parafuso com porca, permitindo acesso às duas extremidades do parafuso. Além de ser um processo demorado, vale dizer ainda que os equipamentos necessários para fazer a medição são muito caros, por isso, é proibitivo na maioria dos processos de montagem. Poderíamos tentar medir a compressão a que sujeitamos os componentes da junta, utilizando transdutores de pressão ou sensores de pressão instalados na própria junta. Após aperto da junta não é possível remover os sensores, tornando-se assim um processo impraticável.

GERANDO FORÇA DE FIXAÇÃO PELO TORQUE Qual é a solução que resta para aplicar a precarga correta a um fixador? É controlar o torque que se aplica ao fixador utilizando um TORQUÍMETRO ou uma apertadeira motorizada com CONTROLE DE TORQUE, pois estes são os meios mais confiáveis.

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AS VARIÁVEIS NA RELAÇÃO TORQUE / TENSÃO (Força de fixação) Na época da elaboração do projeto do produto é necessário estabelecer empiricamente uma relação entre um torque aplicado e a precarga resultante no fixador e a força de fixação obtida na junta. Esta correlação depende de vários fatores como: 

Tipo de junta: junta elástica ou junta rígida;



Tipo de rosca (rosca grossa ou rosca fina);



Tolerâncias da rosca do fixador / parafuso;



Folga do furo;



Formato da cabeça;



Existência de arruelas lisas ou de pressão;



Acabamento e lubrificação de faces contactantes;



Perpendicularidade ou paralelismo dos fixadores e componentes da junta;



Tratamento térmico;



Componentes de material diferente;



Local de aplicação de torque (porca ou cabeça do parafuso).

Os ensaios devem sempre ser feitos nas condições mais próximas à realidade da montagem. Após definição da força de fixação necessária em determinada junta e do relaxamento que deve ocorrer pode-se especificar o torque a aplicar ao fixador. Para garantir a segurança na aplicação do torque correto em linhas de montagem de alta produção são utillizadas apertadeiras motorizadas que indicam o torque dinâmico sendo gerado e permitem imprimir o torque máximo aplicado através de impressora para gerar um ‘hardcopy’ para comprovação do torque aplicado para um cliente ou para utilização futura em caso de litígio. Depois nada melhor que um ‘teste de campo‘ sob as condições reais de cargas de trabalho e cargas externas. Se a junta não falhar e nem se soltar, a escolha dos componentes da junta e o processo de montagem com os torques utilizados foram perfeitos.

AUDITORIA DE TORQUE ‘Auditoria de torque’ pretendendo encontrar o torque aplicado a minutos, horas ou dias atrás é um processo duvidoso, pois quando se tenta reiniciar a rotação da porca ou fixador tem-se que vencer a ‘fricção estática’, que devido ao relaxamento dos componentes da junta pode ser bem diferente da ‘fricção dinâmica’ que existia no momento do aperto. Muitos fatores contribuem para alterar a tensão residual do fixador e com isso a força de fixação existente na junta: estado de lubricidade, dureza de diferentes tipos de materiais, gaxetas e o tempo que passou entre a aplicação de torque e a tentativa de medir a força de fixação residual. É muito importante, que torques apurados em ensaios sejam respeitados no ‘chão de fábrica’. O operador deve parar de aplicar força tão logo atinja o torque recomendado. O conceito '‘um pouco mais não pode fazer mal’ não é aceitável, porque pode fazer mal, sim!

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RELAXAMENTO Na prática ocorre uma gradual perda da força de fixação em quase todas as juntas roscadas porque as faces da junta em contato aos poucos sofrem um ‘nivelamento’ das irregularidades de superfície que diminui a força de fixação existente. Quando se deve montar uma junta com múltiplos fixadores,e encontra-se um problema de relaxamento peculiar: enquanto apertar-se um fixador, um outro fixador, já instalado, perde a sua força de fixação, porque a mudança das condições de tensão na junta provoca um relaxamento localizado. Para diminuir este inconveniente executa-se o aperto dos fixadores numa ‘seqüência cruzada’, ou num padrão espiral. Um outro procedimento é apertar os fixadores em vários ‘passos’ (ex.: 30% 70% - 100% do torque especificado), mantendo o padrão de ‘seqüência cruzada’ ou ‘espiral’. A prática de aperto em vários ‘passos’ ou ‘passadas’ ajuda a eliminar uma das causas do baixo aproveitamento de torque para gerar tensão e força de fixação no fixador e na junta, pois apertos repetidos reduzem a fricção entre partes contactantes. Este procedimento muitas vezes é utilizado na montagem de juntas críticas (ex.: aeronáutica e veículos). Outro fator que pode afetar substancialmente o relaxamento da força de fixação numa junta é o emprego de arruelas debaixo da cabeça do parafuso. O diâmetro do furo da arruela, acabamento da face de contato e dureza da arruela influenciam o relaxamento da força de fixação na junta e a tensão no parafuso. Provavelmente, a causa de relaxamento mais conhecida é o emprego de gaxetas de vedação entre dois componentes da junta. Para dar tempo para a gaxeta se acomodar, é aconselhável apertar os parafusos mais uma vez para compensar a força de fixação perdida.

Figura 5.51 a) Material: (Falta material) b) Tipos, especificação e aplicação - São ferramentas destinadas ao aperto de parafusos e porcas com torque controlado a partir de um valor pré-estabelecido em projeto. TORQUE: é o movimento torçor, ou seja:

5.12.1 - Princípios do funcionamento do torquímetro Para executar o seu trabalho o torquímetro sempre utiliza um corpo elástico calibrado, uma barra no modelo ‘vareta’ ou relógio, mola helicoidal no modelo ‘estalo’ e de ‘giro livre’ e extensômetro (strain gage) no modelo ‘digital’, para indicar o torque sendo aplicado, ou para sinalizar que um torque pré-selecionado foi alcançado. Torquímetros de sinalização de torque (estalo), quando dotados de catraca ou de outro implemento, cujo pino quadrado desloca o ponto de rotação (A) do soquete para frente do ponto de articulação do torquímetro (B) exigem que a mão do operador aplique a força no centro da empunhadura para gerar o torque desejado.

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Neste tipo de torquímetro NÃO podemos usar extensões no cabo do torquímetro, pois isso alteraria o torque aplicado. Quando o ponto de rotação (A) do soquete coincide com o ponto de articulação do torquímetro (B), a posição da mão do operador não influi no torque gerado. Neste tipo de torquímetro pode-se aplicar força fora do centro da empunhadura e PODE-SE USAR EXTENSÕES no cabo do torquímetro, pois isso NÃO ALTERA o torque aplicado. Para aplicar torques relativamente baixos são utilizados torquímetros ‘de giro livre’ que possuem mola helicoidal e dispositivos limitadores de transmissão de força (cames, fricções, etc) que impedem que o eixo-propulsor do torquímetro transmita torques superiores aqueles préselecionados.

TORQUÍMETRO DE GIRO-LEVE (Torquímetro de limitação de torque) - Torquímetro de "giro-livre" impede que o operador aplique um torque maior do que aquele selecionado. É mesmo à prova de teimosia e descuido. - Quando o torque-alvo é atingido o corpo do torquímetro gira em falso e soquete ou ponta engajada no parafuso não se mexem mais. - A escala micrométrica permite regulagem precisa, que é mantida inalterada devido a uma trava durante todo ciclo de trabalho. -O torquímetro de "giro-livre" rearma automaticamente Torquímetro de giro-livre é o preferido nas indústrias da eletrônica e informática.

AXIAL COM ESCALA 

Ideal para aplicação de torques baixos;



Precisão: _ 3% do valor indicado;



Operação bi-direcional;



Formato axial facilita o trabalho em áreas de difícil acesso;



Leve, de fácil manejo;



Alta sensibilidade e baixo coeficiente de fricção do mecanismo de desligamento garantem precisão do torque aplicado;



Excede a Norma Federal Americana n° GGG-W-00686c, ANSI/ASME B107-14M-1985 e ISO 6789 e Norma Brasileira NB-1231.

AFERIÇÃO DE TORQUÍMETRO A fim de tornar possível a aplicação de torques consistentes na linha de montagem é necessário aferir os torquímetros em intervalos estabelecidos em Norma Brasileira. De acordo com a Norma Brasileira NB-1231, os torquímetros de vareta, de relógio, digitais e de estalo (sinalização de torque) com escala externa devem ser aferidos em 20% - 40%-60% - 80% e 100% da capacidade máxima do torquímetro. Torquímetros de estalo, sem escala externa (preset), devem ser aferidos no ’torque de trabalho’. A Norma estabelece que torquímetros devem ser aferidos: Educação Profissional

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

A cada seis meses;



Quando ocorrer dúvida nos resultados obtidos;



A cada 5.000 ciclos de trabalho para torquímetros de sinalização de torque (estalo) e ’de limitação de torque’ (giro livre);



A cada 10.000 ciclos de trabalho para torquímetros de ‘indicação de torque’ (vareta, relógio, digital);



Após sobrecargas;



Após quedas ou choques violentos sofridos pelo torquímetro;



Após reparos efetuados no torquímetro.

A ESCOLHA DO TORQUÍMETRO EM FUNÇÃO DA CAPACIDADE Da Faixa de Utilização dos Torquímetros Para os torquímetros analógicos (estalo, relógio, vareta, giro livre) entre 20% a 100% da capacidade máxima do torquímetro. Para os torquímetros digitais entre 10% a 100% da capacidade máxima do torquímetro. A precisão indicada pelo fabricante do torquímetro só se aplica às faixas acima de modo que não existe nenhum torquímetro que comece de zero! É fácil entender que, quando se tem que aplicar / controlar torques pequenos, médios e grandes (exemplo: 5 Nm, 15 Nm e 75 Nm) seria preferível comprar um torquímetro com capacidade de 0 a 100 Nm para atender a todas as tarefas. Mas não há nenhum torquímetro com esta capacidade que tenha ‘garantia de precisão’ para toda esta faixa. Os fabricantes garantem a precisão somente entre 20% a 100% da capacidade máxima para torquímetros analógicos e entre 10% a 100% para torquímetros digitais. A solução então, é comprar mais de um torquímetro, cuidando que os valores de torque a serem aplicados situem-se entre 20% a 100% da capacidade máxima. (Exemplo: capacidade máxima de 20 Nm que atende a aplicação dos torques de 5 Nm e 15 Nm e outro de capacidade máxima de 100 Nm que atende o torque especificado de 75 Nm) NOTA: Existe um projeto de norma que vai proibir os fabricantes de marcar divisões abaixo dos 20% da capacidade máxima nos torquímetros de estalo e relógio.

A ESCOLHA DE TORQUÍMETROS EM FUNÇÃO DO TIPO Para obter o melhor resultado na aplicação de torque o tipo de funcionamento do torquímetro escolhido é fundamental. A) Torquímetros de indicação de torque; A1) Tipo ‘vareta’ - para reparos e manutenção automotiva; A2) Tipo ‘relógio’ - para reparos e manutenção de equipamentos que têm juntas críticas, exigindo menor dispersão de torque; A3) Tipo ‘digital’ - para juntas com prescrição de torque mínimo e máximo, possibilitando a documentação do torque aplicado (hard copy); B) Torquímetros de sinalização de torque;

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B1) Tipo ‘estalo’ - para montagens automotivas e industriais em ambientes hósteis (sujeira, pouca visibilidade, mão de obra não-especializada); Quando o trabalho é feito numa linha de montagem, com aplicação repetida de um mesmo torque, utiliza-se o modelo ‘Pre-Set’, cujo ajuste é feito em departamento de Garantia de Qualidade. C) Torquímetros de limitação de torque; C1) Tipo ‘giro livre’ - para aplicação de torques relativamente baixos, eliminando o julgamento do operador; Para torques muito baixos – abaixo de 1 Nm - são utilizados ‘calibres de torque’ (torque watches) indicados para ajuste de micro mecanismos de potenciômetros e ‘trim pots’. Estes calibres de torque operam com escalas em Nmm, Ncm, Nm, cmgf, onça-polegada e librapolegada. Quando devemos comprar um torquímetro para uma aplicação nova, devemos observar alguns detalhes importantes: A) Torque a aplicar: no caso ideal o torque a aplicar deve situar-se próximo à metade da capacidade máxima do torquímetro; B) Tolerância do torque a aplicar: o torquímetro deve ter uma resolução boa, que permita identificar claramente onde ficam os limites inferiores e superiores do torque a aplicar. Se nossa especificação é torque nominal (alvo) 16 Nm, com limite inferior de 14 Nm e com limite superior de 17 Nm, então. Um torquímetro com graduação de 5 em 5 Nm não serve ! O espaçamento das divisões de qualquer torquímetro deve ser grande o suficiente para permitir fácil identificação dos limites inferiores e superiores. C) Precisão do torquímetro: deve obedecer à Norma Brasileira 1231. que obriga o fabricante a garantir uma precisão de ± 4% sobre o valor de torque indicado ou aplicado entre 20% a 100% da capacidade máxima do torquímetro. D) Formato do torquímetro: deve levar em consideração as condições de acesso ao fixador e o espaço disponível para a aplicação de força ao torquímetro. Caso já esteja sendo utilizado um torquímetro que satisfaz as condições acima, recomenda-se a compra de um igual ou equivalente. Ao comprar um torquímetro permitindo a participação de um maior número de fornecedores na cotação não indique a capacidade do torquímetro que pretende substituir, mas somente as características (A – D). acima citadas.

INDICAÇÃO DE TORQUE

SISTEMAS DE INDICAÇÃO DE TORQUE O torquímetro de indicação de torque mais usado é o torquímetro de relógio. O sistema mais simples possui um relógio com um único ponteiro que, durante a aplicação de força, percorre a escala e, ao cessar a força, volta a zero. Para facilitar o trabalho com torquímetros compridos ou para executar testes destrutivos existe o relógio de ‘ponteiro duplo’ ou ‘de memória’; ele registra o torque máximo atingido. O segundo ponteiro, ajustável manualmente, pode ser usado como ponto de referência, pré-selecionado.

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Quando se deve aplicar torque em áreas escuras ou inacessíveis à visão direta, pode-se optar por torquímetros com sinal de luz ou sinal sonoro. Em ambos os casos o ponto em que deve ocorrer o sinal é previamente selecionado.

DOCUMENTAÇÃO DO TORQUE APLICADO Os torquímetros digitais podem ser conectados a impressoras, ‘data loggers’ e computadores pessoais para facilitar a documentação dos torques aplicados (hard copy) e a elaboração de estatísticas.

TORQUÍMETROS DE LIMITES DE TORQUE PROGRAMÁVEIS Existe o torquímetro digital (exemplo: COMPUTORQ II da CARLSONS) que possibilita a programação de ‘limite inferior’, ‘torque alvo’ (nominal) e ‘limite superior’ de torque, dando assim um apoio inestimável ao operador, que é avisado por sinal luminoso e sonoro no momento em que alcança qualquer um destes pontos.

5.13 - MULTIPLICADORES DE TORQUE

Aplicação de Torques Altos Como a força física do operador constitui um limite para qualquer operação de torque, existem vários modelos de multiplicadores de torque com capacidade até 81.500 Nm. Multiplicadores de torque são também indicados quando o espaço para aplicação de torque é limitado. A escolha de um multiplicador sempre deve orientar-se pela ‘capacidade máxima de Saída’. Enquanto o encaixe de entrada de um multiplicador é fêmea, o encaixe de saída é macho e sempre maior que o encaixe de entrada. Multiplicadores de torque podem ser ‘agrupados’ (ganging) para aumentar sua capacidade de torque, porém o torque final aplicável sempre é limitado pela capacidade máxima de torque na saída do último multiplicador.

PROBLEMAS DE ACESSO Como o local da aplicação de torque pode estar obstruído, existem vários tipos de torquímetros para suplantar obstáculos frontais, laterais e verticais. Obstáculos frontais são sub plantados por torquímetros radiais com extensão e torquímetros axiais. Obstáculos laterais são vencidos por torquímetros radiais com catraca. Obstáculos verticais são sub plantados com torquímetros de bocas dianteiras, intercambiáveis. Vale lembrar que torque é força aplicada x comprimento da alavanca. Quando é necessário utilizar uma boca dianteira de comprimento especial devemos fazer um cálculo de compensação do aumento efetivo do torquímetro, conforme explicado abaixo. Quando o torque a aplicar é grande, exigindo um torquímetro de cabo muito longo, pode-se optar pelo uso de um multiplicador de torque, de tamanho reduzido, sendo acionado por um torquímetro de cabo curto.

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DOS ENCAIXES DO TORQUÍMETRO (Sistemas de acoplamento de acessórios). Normalmente, os torquímetros são usados com soquetes de encaixe quadrado. Para tal, há torquímetros com pino quadrado de ¼”,3/8”, ½”, ¾”, 1” e 1.1/2”. Também torquímetros com colar retangular, fêmea, de 9 x 12 mm e 14 x 18 mm para receber bocas dianteiras, intercambiáveis nos tipos: boca fixa, boca estrela, boca estrela aberta e boca estrela com catraca. Torquímetros axiais podem possuir pino quadrado de ¼” e 3/8”, bem como suportes para pontas de corpo sextavado de ¼” e 5/16”. Torquímetros axiais de baixa capacidade possuem pinças para colocação de lâminas. Calibres de torque vêm equipados com mandris, que permitem o uso de pontas, lâminas e uma infinidade de dispositivos especiais.

AFERIDOR DE TORQUE DE TAMPA DE ROSCA Existem também equipamentos para conferir torque aplicado por máquinas de engarrafamento e fechamento automático de garrafas e frascos em tampas roscadas de vasilhames de vidro, de metal ou de plástico, são disponibilizados aferidores de mesas giratórias com pinos de fixação do vasilhame que, apertando ou desroscando a tampa, permitem medir o torque de fechamento bem como o torque de abertura. A escala combinada indica os torques em Nm e lb-pol.

CONVERSÃO DE UNIDADES DE TORQUE Conversão de Unidades de Torque Enquanto, existem tabelas completas de conversão de torque, observe abaixo, pois, quem lida freqüentemente com torque, deveria memorizar algumas equivalências: 1 Nm 1 mkgf 1 lb-pé 1 lb-pol 1 Nm 1 mkgf 1 lb-pé 1 lb-pé

= = = = = = = =

± 0,1 mkgf ± 10 Nm 12 lb-pol 16 oz-pol ± 0,7 lb-pé ± 7,2 lb-pé ± 1,4 Nm ± 0,14 mkgf

A IMPORTÂNCIA DA CLAREZA DA COMUNICAÇÃO Como as unidades de torque sempre têm dois componentes – força (N, kgf,lbf) e comprimento da alavanca (cm, m, pé, polegada) deve-se desconfiar de um possível erro quando um destes componentes está faltando: “torque de 12 kg” – é mkgf ou cmkgf ? mkgf é 100 vezes maior que cmkgf. “torque de 15 libras” - é lbf-pé ou lbf-pol ? lbf-pé é 12 vezes maior que lbf-pol. A comunicação clara na consulta a um fornecedor poderá evitar perda de tempo e de dinheiro pela aquisição de torquímetros inadequados ao serviço.

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Clareza na comunicação é ‘meio caminho andado’. Da mesma forma, é aconselhável certificar-se da unidade correta de torque antes de empregar o torquímetro para determinada aplicação. Assim, evita-se torques baixos demais e torques em excesso, pois em ambos os casos a junta roscada do nosso produto falhará.

TORQUE PRÉ-SELECIONADO (Pre-set torque) No chão de fábrica haverá provavelmente postos de trabalho onde um operador sempre aplica o mesmo torque, no mesmo produto. Para diminuir a possibilidade de erro humano (na leitura da escala externa, ou no ajuste do torque especificado) existem torquímetros de sinalização de torque (estalo) que não possuem escala externa e nem acesso fácil ao sistema (interno) de ajuste de torque. Estes torquímetros são calibrados num aferidor de torque por profissionais e depois é vedado o acesso ao sistema de ajuste. Qualquer operador vai aplicar o torque prescrito na especificação sem ter que se preocupar com a escala, a unidade de torque, etc. É só parar de aplicar força ao ouvir e sentir o sinal de ‘torque atingido’. Estes torquímetros são dispostos nos modelos com colar de encaixe para bocas intercambiáveis dianteiras, bem como com pinos quadrados para encaixe de soquetes e, nos modelos axiais, com suportes para pontas.

TORQUÍMETROS DE LIMITAÇÃO DE TORQUE (Torque limiting wrenches) No intuito de tornar o aperto mais seguro e menos dependente do juízo do operador de linha, existe uma linha de torquímetros de ‘limitação de torque’ ou de ‘giro livre’. (O ‘sonho’ de todo projetista). Estes torquímetros possuem, além da mola helicoidal calibrada, um sistema de embreagem que transmite a força ao pino-propulsor. Quando a força gerada pelo operador excede a tensão da mola sobre a embreagem, esta começa a deslizar (girar livremente), impedindo que mais força seja transmitida ao pino-propulsor. Há vários sistemas de embreagem, porém todos funcionam reagindo à fricção existente entre mola e embreagem. Devido a este princípio os torques que podem ser atingidos com certa repetibilidade são relativamente baixos. Existem 2 modelos básicos: o tipo ‘axial’ que se assemelha a uma chave de fenda e o tipo ‘modular’ que é encaixado entre soquete e vários cabos de acionamento.

TORQUE E ÂNGULO (Torque / angle) Como na montagem de uma junta roscada há muitas variáveis, tais como: lubrificação, grau de dureza de faces contactantes, acabamento de superfície, fricção, etc., que todas afetam a força de fixação obtida, existe o perigo que uma parcela, maior que planejada, da força gerada durante o aperto seja absorvida por estes fatores de difícil quantificação. Por isso, quando uma junta é considerada ‘crítica’ para o bom funcionamento do produto, utiliza-se o processo ‘torque e ângulo’, onde a especificação, além de indicar um torque de aperto, exige a posterior rotação do fixador por um determinado ângulo, procedimento este que levará o fixador próximo a sua região de escoamento, garantindo assim que foi gerada força de fixação suficiente para resistir a todas as cargas de trabalho. Educação Profissional

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Para poder executar este processo a CARLSONS oferece dispositivos para controle de torque / ângulo que permitem medir o ângulo de rotação percorrido após a aplicação do torque.

RELAÇÃO TORQUE / TENSÃO Como já foi apresentado há muitas variáveis que podem influenciar a força de fixação, (tensão) gerada pelo torque na junta. Se pudesse medir esta tensão enquanto se monta a junta com um torquímetro seria ideal, pois isso eliminaria muita ‘incógnitas’ e causas de falhas posteriores do produto. Pode, porém, fazer um teste que nos permita ver como a tensão (força de fixação) muda em função do torque aplicado. Para tal deve simular a nossa junta com os mesmos componentes utilizados na linha de produção e instalá-la num testador hidráulico de torque / tensão que indica a cada instante a tensão obtida. A simulação também deve replicar a maneira de aplicação de torque pelo operador. Utilizando um torquímetro de relógio com ponteiro ‘de máxima’ poderá ver como a tensão cresce em função do torque aplicado. Classificação: 

Torquímetros com indicação de torque. (Vareta, relógio)



Torquímetros com limitação de torque. (Giro-livre)



Torquímetros com sinalização de torque. (Estalo)

Tipos: 

Torquímetros de Vareta: seu funcionamento baseia-se na flexão da haste. A leitura do torque é feita diretamente na escala.

Figura 5.52



Torquímetro com Relógio: seu funcionamento é baseado na torção da cabeça do quadrado de encaixe.

Figura 5.53



Torquímetro de Estalo: seu funcionamento é baseado num sistema de alavancas interpostas que provocam um esforço sobre uma mola, e um conseqüente estalo.

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Figura 5.54 

Torquímetro Digital: possui precisão de ± 1% do torque indicado, indicação com sinal acústico e luminoso ao alcançar o torque programado.

Figura 5.55

ACESSÓRIOS PARA TORQUÍMETROS 

Catraca:

Figura 5.56



Multiplicador de Torque: são utilizados para valores de torque elevados, podendo o torque estabelecido no torquímetro ser multiplicado 5 vezes, 25 vezes ou 125 vezes. O suporte do conjunto absolve a força contrária, sendo este fixado em alguma parte da máquina.

Figura 5.57



Instrumento de medição angular: são adaptados ao torquímetro (quadrado de encaixe) para torques de aperto em ângulos.

Figura 5.58

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c) Utilização e cuidados 

Aplicar o torque de forma lenta e progressiva sem golpes ou pancadas.



Utilize os torquímetros na faixa intermediária da escala que permitirá um menor desvio.



Utilize os torquímetros para apertar. Nunca para afrouxar os parafusos.



Evite choques ou quedas.



Após o uso guarde-o em local apropriado.

6 - FERRAMENTAS PNEUMÁTICAS 6.1 – DESCRIÇÃO E INSTALAÇÃO São ferramentas que funcionam pelo ar comprimido. O ar proveniente de um compressor deve ser limpo e desumificado, com pressão estabilizada e misturado com óleo para lubrificação das partes internas da maioria das ferramentas. Na instalação das ferramentas pneumáticas, a partir de uma rede de ar comprimido utiliza-se para cada ponto ou ferramenta uma unidade de conservação (filtro-regulador-lubrificador) que garantirá relativa proteção ao conjunto. A maioria dos problemas funcionais das ferramentas pneumáticas estão relacionados com a umidade do ar comprimido, tendo como solução definitiva a instalação de um secador de ar na saída do compressor. Os filtros das unidades de conservação conseguem reter uma pequena parte dessa umidade. A instalação de um secador de ar requer investimentos maiores e deve-se, portanto, calcular a relação custo-benefício para cada caso. Exemplo de instalação:

Figura 6.1

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Recomenda-se: 

Verificar o consumo de ar de cada ferramenta para adequação de vazão da rede;



Estabilizar a pressão entre 6 e 7 kg/cm²;



Regular o lubrificador para misturar de 5 a 7 gotas por minuto de óleo (grau de viscosidade ISO 32);

6.2 – TIPOS Chave de impacto: são utilizadas para aperto de parafusos e porcas com grande velocidade e torque, possuindo um sistema auxiliar de aperto (impacto) que aumenta sua performance.

Figura 6.3

Figura 6.2

Figura 6.4 Esmerilhadeiras

Figura 6.5 Figura 6.6

Figura 6.7

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Lixadeiras

Figura 6.8

Figura 6.9

Furadeiras

Figura 6.11

Figura 6.10

Figura 6.12

6.3 – CUIDADOS GERAIS 

Escolher corretamente a capacidade de cada ferramenta em função da exigência do serviço;



Antes do início da operação verificar a pressão de trabalho, drenar os pontos de condensação de água e verificar o sistema de lubrificação;



O aperto final com uma chave de impacto não deve ultrapassar a 5 segundos, como forma de aumentar a durabilidade da ferramenta;



Embora as chaves de impacto oferecerem um bom torque, recomenda-se em serviços criteriosos o uso do torquímetro, como aperto final;



Utilizar soquetes apropriados para as chaves de impacto;



Avaliar as condições de funcionamento e torque de cada ferramenta.

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7 – EQUIPAMENTOS DE MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS 7.1 – INTRODUÇÃO Algumas atividades de manutenção como levantamento e posicionamento de conjuntos, arraste de máquinas, desmontagem e montagem de conjuntos (polias, engrenagens, acoplamentos, rolamentos, etc.) e na movimentação de cargas, em geral, exigem utilização de equipamentos auxiliares.

7.2 – TIPOS DE EQUIPAMENTOS

7.2.1 – Talhas Manuais Talha de alavanca Talha de corrente

Figura 7.1

Figura 7.2

Figura 7.3

Figura 7.4

São utilizadas no manejo de cargas leves, médias e pesadas podendo com diferentes modelos atender a uma faixa de 0,5 à 30 toneladas. Com exceção das talhas de alavanca que também podem ser utilizadas em operação de arraste, as demais talhas manuais foram projetadas para trabalhos em posição vertical, alinhadas à carga, evitando assim o embaraçamento das correntes. As talhas possuem um sistema de freio que, dentro dos limites de carga pré-estabelecidos, proporcionam a retenção de carga em qualquer ponto do percurso e ainda permitir uma descida suave.

Operação Talhas de corrente – O levantamento ou abaixamento da carga é feito pelo giro do volante frontal para o sentido horário ou anti-horário realizado pela corrente de acionamento. Talhas de alavanca – O levantamento da carga é realizado pelo movimento da alavanca que possui sistema de catraca. O abaixamento da carga também é realizado pela mesma alavanca em sentido

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de giro inverso, porém, sem atuação do sistema de catraca. A seleção da manobra é feita por um gatilho localizado junto à alavanca. As talhas de alavanca possuem, ainda, a possibilidade da corrente de carga girar livre, ou seja, poderá haver uma aproximação rápida da corrente em relação à carga. A alavanca deverá ser colocada na posição neutra a partir do posicionamento do gatilho (encaixe no entalhe menor), a corrente deverá estar segura com a mão e a roseta (peça localizada à frente da talha) gira da no sentido conforme a figura 7.5, até a mola se encaixar na cava existente na arruela do pinhão central. Para bloquear o freio (corrente para tracionar), girar a roseta com a mão no sentido indicado na figura 7.6 até ouvir o ruído do gatilho do freio na catraca.

Nota: Não se deve forças a roseta tentando girá-la quando a talha estiver tencionada pela carga.

Figura 7.5

Figura 7.6

Cuidados gerais com as talhas  Lubrificar periodicamente o trem de engrenagens localizado na parte traseira da talha (retirar tampa). A rosca do volante (ou coroa) retirando-se a tampa dianteira ou a roseta e alavanca no caso das talhas de alavanca, procedimento que visa o bom funcionamento do freio e ainda torna-se conveniente à lubrificação da corrente de carga quando as condições de trabalho permitem. Nota: Evitar a entrada de lubrificantes nos discos de fibra do freio. Graxa indicada: consistência NLGI 2.  Nunca levantar a carga acima da capacidade da talha.

Figura 7.7

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 Não torcer ou dobrar as correntes da carga.

Figura 7.8

 Observar se durante o içamento da carga não haja qualquer obstrução.  Fixar o gancho da talha com segurança (manilha, laço ou olhal devem ser posicionados no meio do gancho) e nunca na ponta do gancho.

Figura 7.9

Figura 7.10

Figura 7.11

Figura 7.12

Figura 7.13

 Não dar volta com o moitão entre as correntes.

Figura 7.14

 Não amarrar a carga com a corrente da talha.

Figura 7.15

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 Na utilização de amarras, observar que o ângulo máximo de trabalho não ultrapasse 45º.

Figura 7.16

 Evitar maus tratos com o equipamento.

Figura 7.17

 Limpe o equipamento e guarde em local protegido.

Figura 7.18

Cuidados gerais com a segurança das talhas Todos os itens relacionados acima correspondem a segurança operacional das talhas. O mau uso do equipamento que poderá danificá-lo representa um risco à segurança, e como se trata de manuseio de cargas poderá gerar graves acidentes de trabalho.

 Não levantar ou abaixar excessivamente uma carga;  Não desmonte ou faça qualquer reparo com a talha carregada;  Não lubrifique as arruelas de fibra do freio, mas limpe os materiais estranhos;  Não suspender a carga com inclinação excessiva da corrente;  Inspecionar periodicamente o equipamento (ganchos, corrente, etc). Educação Profissional

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7.2.2 – Tralha Guincho (TIRFOR) São equipamentos utilizados para levantar, abaixar ou arrastar cargas em geral em qualquer direção, com qualquer distância e com precisão milimétrica de manobra. Funciona com cabo de aço, dois jogos de mordentes que se abrem e fecham alternadamente como duas mãos que puxam o cabo na subida e seguram na descida. Os mordentes são levados a fecharem-se pela ação da carga, assim quanto maior a ação da carga maior será a condição de aperto.

Figura 7.19

Operação O cabo de aço é introduzido no tirfor pelo orifício 1 sendo liberados os mordentes pela alavanca 2 e trava da alavanca 3, com a ponta do cabo ultrapassando a parte frontal do tirfor solta-se a alavanca e efetiva-se o travamento. *As alavancas 4 e 5 devem estar voltadas para trás. A alavanca 4 destina-se ao avanço do cabo e alavanca 5 ao retorno do cabo.

Cuidados gerais com o Tirfor  Não utilizá-lo além da capacidade estabelecida pelo fabricante;  Certificar-se do diâmetro do cabo a ser utilizado para cada modelo do tirfor;  Limpar e lubrificar periodicamente seu mecanismo interno;  Evitar pancadas ou quedas do equipamento;  Posicionar laços, manilhas, olhais na parte central dos ganchos do tirfor e do cabo de aço;  Observar durante a operação da carga, obstruções não previstas;  Verificar o estado geral do cabo de aço (arame, perna, torção, dobras, etc.) que além da segurança operacional, poderá travar e danificar o mecanismo interno do tirfor;  Após o uso retire o cabo, enrolando-o adequadamente. Limpe e guarde em local protegido.

Cuidados gerais com a segurança operacional do Tirfor Todos os itens relacionados acima se não seguidos rigorosamente comprometem as condições do equipamento e poderão causar acidentes durante a operação.

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 Não levantar ou abaixar excessivamente uma carga;  Não desmonte ou faça qualquer reparo com um tirfor carregado.

7.2.3 – Macacos Hidráulicos Os mais usados nas indústrias, são conjuntos formados por cilindros e bombas. Os macacos hidráulicos, assim chamados, desde sua invenção, são equipamentos utilizados para levantamento e posicionamento de cargas, mesmo em pequenas distâncias.

Cilindros Hidráulicos: É constituído de cilindro (tubo), êmbolo ou pistão, haste.

Figura 7.20 O cilindro hidráulico transforma a energia hidráulica em energia mecânica, ou seja, o óleo proveniente da bomba atua sobre a área do embolo que impulsiona a haste. Os modelos de cilindros podem variar de acordo com a forma de atuação, sendo: 

Tipo de avanço (retorno por peso ou por mola)

Figura 7.21 

Tipo de avanço e retorno

Figura 7.23 

Figura 7.22

Figura 7.24

Tipo de retorno

Figura 25

Figura 26

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Os cilindros hidráulicos são também especificados pela sua capacidade de carga (toneladas) e seu curso de atuação.

Bombas Manuais: São conjuntos constituídos de reservatórios de óleo, bomba e válvula de segurança. Algumas possuem manômetro instalado no próprio corpo.

Figura 7.27 As bombas transferem o óleo do reservatório para o cilindro que ao atuar sob a carga gerará uma pressão tendo um valor máximo estabelecido por uma válvula de segurança. A ligação entre a bomba e o cilindro, é feita por uma mangueira hidráulica com engates rápidos.

Seleção dos cilindros Para escolha do cilindro ideal para execução de um determinado trabalho é necessário um bom conhecimento da carga (tonelagem) e do deslocamento máximo que a carga poderá sofrer na operação. Previsíveis desvios laterais da carga durante sua movimentação também devem servir de parâmetro para escolha dos cilindros, já que sua haste poderia flexionar e danificar o conjunto.

Seleção das bombas manuais A partir da escolha do cilindro escolhe-se a bomba ideal que será àquela capaz de preencher com óleo o volume máximo gerado no cilindro no deslocamento de sua haste, em um tempo préestabelecido. A tabela a seguir mostra, como exemplo, a escolha das bombas e cilindros da marca ENERPAC.

Seleção de bombas e cilindros Use esta tabela para determinar se a capacidade de óleo de sua bomba é suficiente para distender completamente os cilindros.

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Tamanho do Cilindro

Operação A operação do conjunto cilindro / bomba é simples. Após o posicionamento no local de trabalho, fecha-se a válvula de alivio (tipo borboleta) e inicia-se o bombeamento de óleo para alavanca.

Cuidados gerais com o conjunto cilindro / bomba  Não exceda a pressão estabelecida ou a capacidade de força do equipamento;

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Figura 7.28

 Antes do bombeamento, verificar se as mangueiras não estão dobradas;

Figura 7.29

 Não levantar cargas sujeitas a deslocamento lateral durante a operação;

Figura 7.30

 Não deixe objetos pesados ou pontiagudos caírem sobre a mangueira;

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Figura 7.31

 Não carregue o equipamento segurando pela mangueira;

Figura 7.32

 Não tente exceder o curso máximo do cilindro evitando assim danos às vedações com esforço desnecessário;

Figura 7.33  Verifique periodicamente o estado geral do conjunto (vazamentos, amassamentos, mangueiras, manômetro, etc.);

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 Antes da utilização verifique o nível de óleo do reservatório;  Não exponha o equipamento a temperaturas superior a 70°C. Existe equipamento projetado para condições de temperatura superior;  Não bater no cilindro para posicioná-lo sob a carga;  Após o uso, limpe, recolha a haste do cilindro e guarde o equipamento em lugar protegido.

Cuidados gerais com a segurança operacional com os macacos hidráulicos Os cuidados gerais com o equipamento refletem na segurança operacional, pois o trabalho envolve cargas que poderão originar acidentes graves.

 Não confie na válvula localizada na bomba para sustentação de uma carga. Use válvulas apropriadas para manter o cilindro pressurizado;

Figura 7.34

 Não se posicione sobre a alavanca da bomba;

Figura 7.35

 Não trabalhe sob a carga apoiada pelos cilindros hidráulicos;

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Figura 7.36

 Providencie uma base sólida antes de iniciar o levantamento da carga;

Figura 7.37

 Providencie apoio adequado para a carga;

Figura 7.38

 Lembre-se que os macacos hidráulicos trabalham sob alta pressão (700 kg/cm²) com capacidade de força elevadíssima.

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7.2.4 – Prensas São equipamentos destinados à montagem e desmontagem de conjuntos mecânicos (polias, acoplamentos, flanges, rolamentos, engrenagens, etc.) como também para desempenar ou dobrar eixos, além de outras aplicações. As mais usadas são prensas hidráulicas, podendo ter acionamento manual ou motorizado. As prensas são caracterizadas por uma estrutura reforçada com um suporte fixo onde se encontra instalado o cilindro hidráulico e uma mesa móvel suportada por batentes e regulada por cabos de aço onde apoiará o conjunto a ser trabalhado. São especificadas pela sua capacidade de carga em toneladas e suas dimensões estruturais, embora tenham pequena variação entre os fabricantes.

Figura 7.39

Operação A operação envolve um bom conhecimento técnico do conjunto a ser desmontado ou montado, o que culmina no melhor posicionamento na prensa como também na força aplicada. O sistema hidráulico é semelhante ao dos macacos hidráulicos, sendo o acionamento executado por movimentos de uma alavanca após o fechamento da válvula de retorno. A carga aplicada é acompanhada por um manômetro com leitura em toneladas.

Cuidados gerais com as prensas  Não ultrapassar a capacidade especificada para cada modelo;  Após a regulagem de altura da mesa móvel, certifique-se de que os cabos de aço não estejam tensionados;  As prensas normalmente possuem um parafuso na cabeça da haste do cilindro hidráulico para uma aproximação rápida. Observe o curso tolerável deste parafuso para que não danifique durante a prensagem;  Os conjuntos a serem prensados não podem sofrer desvios laterais durante a prensagem;  Certifique da existência de vazamentos do sistema hidráulico e verifique o nível de óleo do reservatório.

Cuidados gerais com a segurança operacional das prensas.

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Observe os itens de segurança relacionados com o equipamento, pois, estes comprometem a segurança operacional.  Certifique-se das condições de carga para desmontagem ou montagem do conjunto e compare com a capacidade do equipamento;  Reflita cuidadosamente sobre o melhor posicionamento do conjunto a ser prensado no equipamento. Crie dispositivos seguros se necessário;  Inicie a operação de prensagem de forma gradual, sempre observando as relações do componente e do equipamento;  Posicione da forma mais segura possível diante da prensa, evitando ser atingido por partes metálicas provenientes de uma quebra acidental de um componente mecânico;  Ao sinal de qualquer anormalidade, abra a válvula de retorno, pense na situação e reinicie a prensagem.

7.2.5 – Guincho hidráulico para oficinas São equipamentos utilizados para movimentação de cargas, em geral dentro de oficinas mecânicas. Um bom exemplo de aplicação é a retirada e a recolocação de motores de automóveis e caminhões. Possuem um sistema hidráulico de acionamento manual para levantamento da lança que pode ser telescópica. Possui rodas para manobras e travamento. São especificadas pela capacidade de carga em toneladas e pelas dimensões estruturais.

Figura 7.40

Sua operação é simples, semelhante aos macacos hidráulicos, tendo os principais cuidados correspondentes aos mencionados nos outros equipamentos que transportam cargas.

7.2.6 – Cuidados na movimentação de cargas Nas indústrias é crescente a utilização de meios de elevação e movimentação de cargas a partir do solo ou em operações ligadas à desmontagem e montagem de conjuntos em equipamentos ou instalações. Na grande maioria dos casos, o pessoal de produção ou manutenção são também os operadores dos equipamentos para movimentação de cargas, como também são os responsáveis pela amarração e posicionamentos, sem contudo estarem devidamente preparados para essa tarefa. Educação Profissional

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Proteção individual Utilizar em qualquer operação de movimentação de cargas. 

Capacete;



Botinas com biqueira de aço;



Luvas de raspa;



Tabelas de cargas.

Procedimentos para uma movimentação 1 – Preparação; 

Conhecer o peso e o centro de gravidade de carga;



Determinar qual linga e se necessário preparar proteção para os cantos vivos;



Preparar o local de destino com caibros e cunhas se necessário.

2 – Informar ao operador o peso da carga; 3 – Colocar o gancho do meio de elevação perpendicularmente sobre o centro de gravidade da carga; 4 – Acoplar a Linga à carga. Se não for utilizar uma das pernas da Linga, acoplá-la ao elo de sustentação para que não possa se prender a outros objetos ou cargas. Quando necessário, pegar a Linga por fora e deixar esticar lentamente; 5 – Sair da área de risco; 6 – Avisar a todos os envolvidos no processo de movimentação e a todos que estiverem nas áreas de risco; 7 – Sinalizar ao operador. A sinalização deve ser feita por uma única pessoa; 8 – Ao iniciar a movimentação devemos verificar; 

Se a carga não se ganchou ou prendeu;



Se a carga está nivelada ou corretamente suspensa;



Se as pernas têm uma carga semelhante.

9 – Se a carga pender mais para um lado, abaixá-la para prendê-la corretamente; 10 – Movimentação da carga; 11 – No transporte de cargas assimétricas ou onde haja influência de ventos deve-se usar um cabo de condução que seja longo o suficiente para que se fique fora da área de risco; 12 – Abaixar a carga conforme a indicação do movimentador; 13 – Certificar-se de que a carga não pode se espalhar ou tombar; 14 – Desacoplar a Linga; 15 – Prender os ganchos da Linga no elo de sustentação; 16 – Ao levantar a Linga verificar se ela não pode se prender a nada.

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8 - MOVIMENTAÇÃO DE CARGAS 8.1 – INTRODUÇÃO Nas indústrias é crescente a utilização de meios de elevação com operação a partir do solo (controle remoto), onde o movimentador é também operador, ou seja, ele é responsável pelas duas funções. O perigo é que tanto o pessoal da produção quanto o pessoal da manutenção operam e movimentam, com isso exercem uma atividade a qual não estão acostumados ou mesmo preparados. A facilidade com que os meios de elevação movimentam a carga engana quanto as situações de perigo. Pela demonstração de condições de acidentes típicos é preciso que elas sejam conhecidas e conseqüentemente evitadas. No setor de transportes, apesar do alto grau de automatização, ainda existe um grande percentual de trabalho manual, especialmente na movimentação de cargas por meio de talhas, guindastes, etc; que de agora em diante serão chamados de meios de elevação. Meios de elevação, como talhas, facilitam a movimentação de cargas, por meio destes podem reduzir muito nosso trabalho braçal, porém, deve-se usar mais a “cabeça”. O homem ao lado da carga que é o movimentador forma uma equipe com o operador do meio de elevação. A atuação do movimentador é fundamental para a execução de uma movimentação com segurança.

8.2 - SEGURANÇA 8.2.1 - equipamentos de proteção individual

a) Proteção da Cabeça Devido ao risco de se bater à cabeça em ganchos, cargas em movimentação ou mesmo objetos parados, o capacete é indispensável em qualquer lugar onde exista a possibilidade de se machucar a cabeça. Capacetes devem estar à disposição e tem de ser utilizados.

b) Proteção dos Pés Os pés correm perigo constante, pois a qualquer instante podem cair objetos sobre os mesmos. Quando o movimentador está prestando atenção à carga, ao operador e outras coisas que o cercam ele está sujeito a bater o pé em objetos pontiagudos e machucá-los e é por isso que é necessário o uso de sapatos com biqueira de aço. Onde existem pregos e outros objetos pontiagudos, que poderiam perfurar a sola, é necessário que se use sapatos com palmilha de aço revestida.

c) Proteção das Mãos Arames soltos em cabos de aço sempre têm machucado mãos de movimentadores, assim como farpas de madeiras das cunhas e caibros e cantos vivos de cargas, portanto, é indispensável o uso de luvas.

d) Tabelas de Cargas As tabelas de carga para os diversos tipos de Lingas que são utilizadas completam nosso equipamento de segurança. Educação Profissional

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Com elas podem-se definir facilmente qual Linga e de que forma deve utilizá-las.

e) Segurança no uso de laços Normas internacionais de segurança exigem que os laços de cabos de aço sejam confeccionados com olhal trançado e prensado com presilha de aço.

Figura 8.1

8.2.2 - como se assegurar que a carga não se solte Possibilidades de acidentes nunca podem ser descartadas. A Linga pode se soltar do gancho do meio de elevação, ou mesmo o gancho da Linga, pode se soltar da carga.

Figura 8.2 - Travas adequadas nos ganchos do meio de elevação e do Travessão impedem que a carga possa se soltar.

Uma trava de segurança se faz necessária sempre que exista possibilidade de acontecer que a carga se solte involuntariamente. Quando se usar garras especiais, ganchos especiais ou mesmo laços de cabo de aço curtos e rijos, existe a possibilidade de com uma oscilação, a carga se soltar do gancho ou de o anel de sustentação da Linga se soltar do gancho do meio de elevação. Por isso é necessário que, nesses casos, sejam utilizados ganchos com travas de segurança. Quando a corrente não está tracionada os ganchos se soltam. Colocar os ganchos de dentro para fora, se possível usar ganchos com travas. Os ganchos devem ser passados pelos olhais ou pontos de amarração da carga de modo que não possam se soltar mesmo quando a Linga estiver frouxa. Para isso, devemos sempre passar o gancho de dentro para fora.

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Figura 8.3 - Gancho para correntes com trava em ponto de amarração.

Figura 8.4 - Enganchar amarrações de arame é risco de vida. Os ganchos não podem ser passados por olhais muito estreitos. Eles devem estar livres dentro do olhal para que o tensionamento não seja feito em sua ponta pois desta forma ele abriria e escaparia do olhal.

Figura 8.5 - Ganchos especiais para fardos ou laços (estropos) como estes, são as soluções correta.

É aconselhável a instalação de pontos de amarração especiais em peças ou máquinas que são continuamente movimentadas, para que se tenha sempre um bom ponto de fixação. Pontos de amarração são fabricados em diversas dimensões e podem ser aparafusáveis ou soldáveis. É terminantemente proibido usar amarrações de arame como ponta de amarração. Estas amarrações são muito utilizadas em fardos de telas de arame e etc. para movimentar fardos, devem utilizar ganchos específicos ou pequenos estropos de cabo de aço.

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No tratamento de semi-acabados enfardados deve-se verificar se não existem peças mais curtas sobre ou entre a carga que possam se soltar e cair, o que é inadmissível. Peças soltas com 5 a 6 kg a mais de 4 metros de altura é risco de vida. Grampos pega-chapas devem sempre estar travados e trabalhando dentro de sua capacidade.

8.3 - COMUNICAÇÃO ENTRE OPERADOR E MOVIMENTADOR A movimentação de carga é normalmente uma operação que envolve mais de uma pessoa, ou seja, é um trabalho de equipe. Quando se tem mais de um movimentador, que está envolvido no processo de movimentação, um deles deverá ser eleito para sinalizar ao operador. Ele será responsável pela operação e somente ele pode sinalizar após verificar se os outros movimentadores deixaram a área de risco e se a Linga está bem colocada. Ambos os movimentadores sinalizam ao operador, porem com diferentes intenções. Neste caso, o operador não deve fazer nada.

Figura 8.6 Este é o procedimento correto, apenas um movimentador sinaliza ao operador. Apenas aquele escolhido antes do processo de movimentação em conjunto com o operador.

Figura 8.7 A comunicação entre operador e movimentador pode ser feita através de: 

Sinalização com as mãos;



Comunicação verbal (somente quando o operador estiver próximo e possa ouvi-lo);



Rádio-comunicação;



Sinalização ótica ou sonora;

Para evitar acidentes deve ter certeza de que a sinalização utilizada pelo movimentador é também a que o operador entende. Educação Profissional

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Para a sinalização manual os sinais visuais a seguir tem se mostrado muito eficientes. Pode-se ter variações destes sem problemas contanto que a linguagem utilizada seja compreendida pelos envolvidos. Atenção: Sempre deixar a área de risco antes de sinalizar ao operador.

8.4 - SINAIS VISUAIS São usados entre o sinaleiro e o operador para comandos dos diversos movimentos necessários para o embarque, desembarque e movimentação de cargas, conforme a seguir:

1- Início de Operação

Figura 8.8 O sinaleiro se identifica para o operador como o responsável pela emissão de sinais. SINAL: Com o braço esquerdo junto ao corpo e antebraço direito na horizontal, com a palma da mão virada para o operador, em posição de “continência”, saúda o operador.

2- Translação do Guindaste (pórtico)

Figura 8.9 O sinaleiro ficará de frente para a cabine do operador e indicará o lado para o qual deseja a translação do equipamento. Com o braço esquerdo junto ao corpo, e o braço direito com a mão aberta, esticada na horizontal indica a direção.

3- Movimento do Carrinho (Troley)

Figura 8.10 O sinaleiro ficará de frente para o Norte e a direita do mar. Com o braço esquerdo junto ao corpo e o braço direito esticado na horizontal, com o dedo indicador mostrará a direção.

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4- Subir os Ganchos

Figura 8.11 Indica a subida simultânea dos dois ganchos. Com os braços erguidos, os dedos indicadores girando sempre no sentido horário.

5- Abaixar os Ganchos

Figura 8.12 Indica a descida simultânea dos dois ganchos. Com os braços para baixo e os dedos indicadores girando sempre no sentido anti-horário.

6- Abaixar o Gancho nº 2

Figura 13 Com o braço esquerdo erguido, com os dois dedos (indicador e médio) determinando o gancho n° 2, e o braço direito para baixo, com o dedo indicador girando sempre no sentido anti-horário.

7- Subir o Gancho nº 2

Figura 8.14 Com o braço esquerdo erguido, com os dois dedos (indicador e médio) determinando o gancho nº 2, com o braço direito para cima, com o dedo indicador fazendo pequenos movimentos circulares no sentido horário.

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8- Abaixar o Gancho nº 1

Figura 8.15 A mão direita levantada, com o dedo indicador apontado para cima, indicando o gancho nº 1. O braço direito para baixo, com o dedo indicador apontado para baixo, realizando pequenos movimentos circulares, determinando o abaixamento.

9- Subir o Gancho nº 1

Figura 8.16 A mão esquerda levantada, com o dedo indicador apontado para cima, determina o gancho nº 1. O braço direito para cima, com o dedo indicador apontado para cima e efetuando pequenos movimentos circulares no sentido horário, determina a elevação.

10- Movimentos Lentos

Figura 8.17 Pequenos movimentos deverão ser antecipados por este sinal nas atividades de translação, direção, elevação, içamentos, arriamento, aproximação, etc. Com os dois dedos, indicador e polegar direitos, aproxima-os, imitando o movimento de abrir e fechar.

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11- Parada de Emergência

Figura 8.18 Este sinal é de parada de emergência. Qualquer pessoa pode fazer este sinal, mesmo sem autorização do sinaleiro. Não pode ser feito nenhum movimento com o equipamento. A pessoa deverá cruzar os antebraços, com as mãos abertas à altura do rosto.

12- Sinal de Espera

Figura 8.19 Este sinal é de parada e espera sem nenhum movimento com o equipamento a não ser com autorização do sinaleiro. O sinaleiro cruza os braços, com as mãos abertas, à altura da cintura.

13- Fechar a Lança do CG

Figura 8.20 O sinaleiro se posiciona com o lado direito no sentido de abertura da lança. Com os dois antebraços erguidos para frente, com o polegar esquerdo indicando para a direita, e com o polegar direito indicando para a esquerda, determina o fechamento. 14- Abrir a lança CG

Figura 8.21 O sinaleiro se posiciona com o lado direito no sentido de abertura da lança. Com os dois antebraços erguidos para frente, com as mãos fechadas, com o polegar esquerdo indicando para a esquerda e com o polegar direito indicando para a direita.

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15- Giro da Coluna do CG

Figura 8.22 Com o braço esquerdo junto do corpo, com o antebraço direito erguido para frente, com os dedos indicador, médio, anular e mínimo fechados, com o polegar erguido, indica o sentido de giro com meia volta do dedo ao redor do próprio corpo.

16- Término da Tarefa

Figura 8.23 Este sinal é de término das tarefas. Com os braços caídos, o sinaleiro os move horizontalmente, com as palmas das mãos voltadas para baixo.

8.4.1 - Finalização da movimentação O movimentador só pode sinalizar, para que a carga seja depositada, após ter verificado se todos os envolvidos (ou não) estejam fora da área de risco. Acidentes sempre acontecem quando o movimentador tenta rapidamente, enquanto a carga desce, preparar ou limpar a área de destino, e acaba tendo o dedo esmagado ou pior. Quando temos que ajeitar a carga ou estabilizá-la, não devemos fazê-lo com as mãos, mas sim, por meio de acessórios como ganchos e engates ou cabos. Se a carga ao ser depositada deve ser ajeitada manualmente, não podemos ficar ela e obstáculos fixos, pois mesmo quando movimentada com a mão, ela tem uma energia potencial tão grande que, depois de movimentada, não podemos pará-la com nossa força. Ao depositar a carga devemos observar, para que tenhamos uma base que facilite a retirada da Linga por baixo da carga, utilizando caibros, por exemplo. Se o material for redondo, deve-se assegurar que ele não possa rolar.

8.5 – ACESÓRIOS DO MOVIMENTADOR Cunha: Devem evitar que a carga escorregue ou se espalhe. As fibras de madeira devem estar no sentido longitudinal da cunha para que elas não possam se quebrar e para que possam ser pregadas quando necessário.

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Caibros: Tem a finalidade de manter um vão livre entre a carga e o solo para que a Linga possa ser retirada por baixo da carga e em caso de nova movimentação, para que a Linga possa ser passada por baixo novamente. Puxar a Linga por baixo da carga sem caibros: 

Prejudica a carga;



Prejudica a Linga;



Derruba a pilha.

Por estes motivos, os caibros devem ser grandes o suficiente para que a Linga possa passar livre por baixo da carga e para suportar o peso sobre eles depositado. Num estalo, pedaços de caibros trincados podem ter a velocidade de uma bala e sempre ocasionam acidentes. Ao empilhar vigas e chapas grandes, por exemplo, jamais devemos usar caibros com menos de 8x8cm. Para evitar prender os dedos devemos pegar os caibros pela lateral.

Gancho de engate: Fabricado a partir de arame dobrado e com punho possibilita ao movimentador manter suas mãos fora de perigo. Com o gancho de engate pode-se, na posição 2, puxá-la até um determinado ponto.

Figura 8.24

8.5.1 – A carga: peso e controle de gravidade Qual o peso da carga a ser elevada? Para responder a esta pergunta, existem 4 possibilidades: 

Conhecer, pesar, calcular e supor.

O ideal é quando a peça tem seu peso indicado (pintura ou plaqueta) para peças prontas e em estaleiros, é normatizado que peças acima de uma tonelada tenham seu peso indicado.

Figura 8.25 Educação Profissional

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Esta norma deveria ser praxe em qualquer indústria. Fabricantes de máquinas e peças têm se empenhado muito em indicar o peso em suas peças (e cargas). Outra possibilidade de se encontrar o peso são os borderôs ou ordens de fabricação que deveriam indicar o peso. Quando tivermos que pesar uma carga o ideal é que tenhamos uma balança de talhas, de preferência com leitura digital para facilitar a leitura, ou mesmo talhas com balança embutida com mostrador digital no comando.

Figura 8.26 - Balanças digitais à bateria são fáceis de transporte e de fácil leitura. Comando com indicação digital da carga.

Aplicáveis são: 

Cabos de Aço: para cargas com superfície lisa, oleosa ou escorregadia, assim como laços de cabo de aço com ganchos para aplicação nos olhais da carga.



Correntes: para materiais em altas temperaturas e cargas que não tenham chapas ou perfis. Lingas de corrente com gancho podem ser acoplados aos olhais da carga.



Cintas e Laços Sintéticos: para cargas com superfícies extremamente escorregadias ou sensíveis, como por exemplo, cilindros de calandragem, eixos, peças prontas e pintadas.



Cordas de Sisal e Sintéticas: para cargas com superfície sensível, de baixo peso, como tubos, peças de aquecimento e refrigeração ou outras peças passíveis de amassamento.



Combinação Cabo e Corrente: para o transporte de perfis e trefilados.

Neste caso a corrente deve ficar na área de desgaste onde possivelmente existam cantos vivos e o cabo fica nas extremidades exercendo função de suporte e facilitando a passagem da Linga por baixo das cargas. Não aplicáveis são: 

Cabos de Aço: para materiais com cantos vivos ou em altas temperaturas.



Correntes: para cargas com superfície lisa ou escorregadia.



Cintas e Laços Sintéticos: para cantos vivos e cargas em altas temperaturas.

Para o transporte de chapas na perpendicular deve-se usar grampos pega-chapa. Desde abril de 1979 é obrigatório que estes ganchos tenham uma trava. A pega (abertura) do grampo deve ser indicada na própria peça. Para o transporte de chapas deve-se usar sempre dois grampos que tenham uma peça compatível com a espessura da chapa. Os dois grampos são necessários para que se garanta a estabilidade da

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carga, pois, se a chapa balança, as ranhuras da garra desgastam rapidamente, podendo se quebrar nos cantos. Antes de movimentar, sempre travar os grampos. Para o transporte de perfis existem diversos tipos de dispositivos de movimentação, os quais nem sempre são dotados de travas que permitam que a carga se solte. Estes dispositivos são projetados para cargas específicas e só devem ser usados para as quais foram construídos. Também para movimentar as chapas na horizontal, deve-se usar grampos com trava, pois chapas finas tendem a se dobrar o que pode fazer com que se soltem dos grampos e caiam. Quando essas possibilidades não existem não resta outra alternativa se não calcular ou pedir à supervisão que calcule o peso. Chutar é a pior alternativa, pois somente com muita experiência em peças semelhantes é que se tem a possibilidade de chegar a um resultado satisfatório. Se a definição do peso é importante, ainda mais é a definição do centro de gravidade. Nas peças simétricas esta definição é fácil, mas em máquinas e peças assimétricas onde o centro de gravidade é deslocado, o ideal seria que houvesse uma indicação na máquina, peça ou mesmo embalagem. Se o centro de gravidade é desconhecido não se sabe onde alinhar o gancho de elevação. A capacidade de um guindaste de lança depende de quanto se avança a lança. Quanto mais distante a carga estiver, menor a capacidade de carga do guindaste. O limitador de carga da máquina não deve ser usado por erros de cálculos do operador.

8.5.2 – Estiga QUAL A LINGA PARA QUAL APLICAÇÃO? Para movimentar cargas com meios de elevação são utilizados lingas e dispositivos de movimentação. As Lingas são, por exemplo: cabos, correntes, cintas e laços sintéticos. Por meio delas é que se faz o acoplamento da carga ao meio de elevação. Dispositivos de movimentação são aqueles que fazem um acoplamento direto ou mesmo através de uma Linga à carga. São considerados dispositivos de movimentação: ganchos e garras especiais, suportes para eletroímãs, travessões, etc. A escolha da Linga deveria ser feita pela engenharia de produção ou pelo planejamento, mais na maioria das vezes, quem tem de escolher é o próprio movimentador.

Figura 8.27 O cabo é passado por baixo da carga e a corrente a suporta com menor desgaste.

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- Cordas As cordas são o mais antigo tipo de Linga, que se conhece. Elas são produzidas a partir de fibras que são torcidas, trançadas ou encapadas. Antigamente, as fibras que se utilizavam na fabricação de cordas eram fibras naturais como Sisal ou Cânhamo. Hoje estas fibras são substituídas por fibras sintéticas como Poliamida, Poliéster ou Polipropileno que às vezes são comercializadas com nomes comerciais como nylon, diolen, trevira e outros. Como diferenciar as diversas fibras? Uma vez que existem diversos tipos de fibras com diferentes capacidades, é necessário, que se saiba qual é a fibra para se conhecer sua capacidade de carga. Em cordas, a partir de 3mm de diâmetro deve-se ter uma filaça de uma determinada cor para identificar a fibra, mas, cordas abaixo de 16mm de diâmetro, são muito finas e não devem ser utilizadas para movimentação. Em cordas a partir de 16mm deveria haver identificação do fabricante e do ano de fabricação. Por normalização internacional as cores que identificam as fibras são: Cânhamo ................................................................... Verde Sisal ........................................................................... Vermelho Cânhamo de Manilha ............................................. Preto Poliamida .................................................................. Verde Poliéster ................................................................... Azul Polipropileno ............................................................ Marrom A cor verde, para cânhamo e poliamida, não é passível de ser confundida uma vez que o cânhamo tem um acabamento rústico e a poliamida um acabamento muito liso.

- Cabos de Aço a) Terminologia PERNA – É o agrupamento de arames torcidos de um cabo. ALMA – É o núcleo do cabo de aço. Um cabo é feito com diversas pernas em redor de um núcleo ou alma. LEITURA – Exemplo: cabo 6 x 19 O primeiro número (6) representa a quantidade de pernas de que é constituído. O segundo número (19) especifica a quantidade de arame que compõe cada perna. Portanto, o cabo 6 x 19 tem 6 pernas, tendo cada uma delas 19 fios, ou seja, um total de 114 fios.

Figura 8.28

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b) Classificação quanto a Alma AF – Alma de fibra (cânhamo) maior flexibilidade. AA – Alma de Aço – maior resistência à tração. AACI – Alma de Aço com Cabo Independente – combinação de flexibilidade com resistência à tração. Nota: Os cabos AA (Alma de Aço) tem 7,5% de resistência à tração a mais de 10% no peso em relação aos AF (Alma de Fibra). Torção Torção à DIREITA: quando as pernas são torcidas da esquerda para a direita. Torção à ESQUERDA: quando as pernas são torcidas da direita para a esquerda.

Figura 8.29

Figura 8.30

Torção REGULAR: quando os fios de cada perna são torcidos em sentido oposto à torção das próprias pernas (em cruz). Maior estabilidade. Torção LANG: quando os fios e as pernas são torcidas na mesma direção (paralelo). A torção LANG tem por característica o aumento da resistência à abrasão e da flexibilidade do cabo.

Figura 8.31

Figura 8.32

Cabos de aço com alta capacidade de carga são construídos a partir de arames trefilados a frio com uma resistência de 1770 mm². Arames individuais são trançados primeiramente para formar uma perna e estas pernas por sua vez são trançadas para formar o cabo de aço. O arame individual fica numa helicoidal dupla, sendo a primeira na perna e a segunda na torcedura do cabo. Com aplicação de carga no cabo é feita uma alteração no seu volume, o que se explica pela acomodação das pernas sobre a alma, com isso o diâmetro do cabo é reduzido.

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Para apoio das pernas existe, no interior do cabo, uma alma que pode ser feita a partir de fibras naturais, sintéticas ou de aço. A alma não tem somente função de apoio, mas funciona também como reservatório de óleo. Quando o cabo é solicitado, as pernas comprimem a alma que libera o óleo, com isso o atrito dentro do cabo é reduzido.

Figura 8.33 Cabos velhos onde o óleo já foi consumido e cabos que trabalham em temperatura que já perderam seu óleo por evaporação ainda não perderam resistência mas, perderam vida útil. Por isso deve-se periodicamente lubrificar os cabos externamente com óleo adequado. Um único arame rompido é de pouca importância, pois logo a frente estará prensado entre outros e ainda contribuindo para a capacidade de carga. Somente quando se tem vários arames rompidos é que a capacidade de carga diminui. Aqui, fica demonstrada uma boa característica do cabo de aço. Ele nunca se rompe sem que antes vários arames se rompam. O cabo de aço, habitualmente, é composto de seis pernas e da alma que retém o lubrificante. O cabo assim composto é utilizado para Lingas, guindastes ou talhas. Ele tem uma boa deformidade e, portanto, é aplicável para diversas finalidades.

Figura 8.34 - Tabela de carga para cabos Educação Profissional

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Cabos de aço fabricados em espiral (cordoalhas) ou uma perna simples, não devem ser utilizados para movimentação, pois tem uma estrutura muito rígida e são feitos apenas para tensionamento. O tipo mais flexível é o cabo de aço que é composto de diversas pernas e alma. A alma no interior e a diferença de área metálica fazem com que um mesmo diâmetro, a cordoalha tenha uma maior capacidade de carga que o cabo.

c) Flexibilidade A flexibilidade está condicionada ao número de arames que o compõem. São os cabos classificados em: a) Pequena flexibilidade: construção 3 x 7, 6 x 7, 1 x 7 (cordoalha); b) Flexíveis: construção 6 x 19, 6 x 21, 6 x 25, 8 x 19, 18 x 7; c) Extra flexível: construção 6 x 31, 6 x 37, 6 x 41, 6 x 43, 6 x 47, 6 x 61.

d) Tipos WARRINGTON – Pernas do cabo construídas com duas bitolas de arames; bastante flexível e menos resistente ao desgaste, pois os arames mais finos encontram-se na periferia. SEALE – Pernas do cabo construídas com três bitolas de arame, sendo o cabo menos flexível da série, porém mais resistente ao desgaste à abrasão. FILLER – Pernas do cabo construídas com vinte e cinco arames (seis de enchimento) apresentando boa flexibilidade. COMUM – As pernas do cabo são construídas por um só tipo de arame. É um termo intermediário entre a flexibilidade e resistência ao desgaste, dos outros tipos acima.

Figura 8.35

Figura 8.37

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Figura 8.36

Figura 8.38

Para definir a carga de trabalho de cabo pelo seu diâmetro deve-se medi-lo, conforme demonstrado na figura abaixo.

Figura 8.39

Figura 8.40 Medição do cabo de aço.

Cabos já utilizados em guindastes ou outros meios de elevação não podem ser utilizados novamente numa composição de Linga. Ele pode ter um grande desgaste interno que não é visível externamente. Tabela de Diâmetros Ideais de Tambores e Polias Seguem os diâmetros ideais das polias ou tambores conforme a formação do cabo: Diâmetro do Tambor ou Polia Tipo de Cabo

Mínimo

Recomendado

6 x 7 ..............................................................................

42 vezes o Ø do cabo

72 vezes

6 x 19 ............................................................................

30 vezes o Ø do cabo

51 vezes

6 x 25 ...........................................................................

30 vezes o Ø do cabo

45 vezes

6 x 37, 41, 43 .............................................................

18 vezes o Ø do cabo

27 vezes

8 x 19 ............................................................................

21 vezes o Ø do cabo

31 vezes

18 x 7 ............................................................................

34 vezes o Ø do cabo

51 vezes

Resistências dos Cabos de Aço A resistência teórica dos cabos se determina somando-se a resistência dos arames que compõe, incluindo-se as almas dos mesmos, quer sejam de aço ou de fibra. A carga de ruptura efetiva diminui conforme aumenta o número de arames: Exemplos: a) Cordoalhas 3 a 7 fios, resistência efetiva

96% da teórica

b) Cordoalhas 19 fios, resistência efetiva

94% da teórica

c) Cabos 6x7, 6x25, 8x19, resistência efetiva

85% da teórica

d) Cabos 6x37, 6x41, resistência efetiva

80% da teórica

e) Cabos 6x42, 6x43, 6x47, 6x61, resistência efetiva

72% da teórica

A carga de trabalho de um cabo em movimento é 1/5 (um quinto) de sua carga de ruptura mínima.

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O fator de segurança é a relação entre a carga de ruptura mínima e a carga aplicada. Exemplo: a) Cordoalhas e cabos estáticos,

fator 3 a 4

b) Cabos tração horizontal,

fator 4 a 5

c) Cabos para guinchos e terraplan.,

fator 5

d) Pontes rolantes, talhas elétricas,

fator 6 a 8

e) Elevadores baixa velocidade,

fator 8 a 10

f) Elevadores alta velocidade,

fator 10 a 16

Pré-formação: É processo de fabricação cuja finalidade é a de eliminar as tensões internas e torções inerentes aos arames de alto carbono, utilizados na fabricação de cabos de aço. As pernas dos cabos pré-formados se acomodam na posição Helicoidal que ocupam no conjunto. São as seguintes as vantagens apresentadas pelos cabos pré-formados: a) Aumento à flexibilidade; b) Maior resistência à fadiga de flexão; c) Eliminação das tensões internas; d) Manutenção na sua posição original dos arames que se quebram, não se desfiando; e) O não desenrolamento das extremidades cortadas.

- Laços Um cabo de aço é tão bom quanto o laço que é feito com ele. Laços para formação de olhais são feitos por trançamento ou prensagem. Presilhas de alumínio devem deixar a ponta à mostra para controle e devem ter a marca da firma que executou a prensagem, que normalmente é composta por duas letras.

Figura 8.41

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Laços

Figura 8.42 - Olhal Flamengo

Figura 8.43 - Olhal Flamengo com sapatilha protetora

Figura 8.44 - Olhal Flamengo com estribo protetor

Figura 8.45 - Laço Trançado a Mão

Figura 8.46 - Laço sem fim

O olhal Flamengo é feito abrindo-se a ponta do cabo em duas metades, separando-se as pernas 3 a 3. Uma metade é curvada para formar um olhal, e em seguida a outra metade é entrelaçada no espaço vazio da primeira.

Figura 8.47 Mesmo antes de ser colocada a presilha de aço, o olhal já é capaz de suportar uma carga superior à carga de trabalho do laço. A presilha é de aço especialmente ensaiado e aprovado conforme rigorosa especificação. Principais vantagens do olhal Flamengo: 1

Olhal mais resistente e seguro

Carga centrada

Presilha de aço de pequenas dimensões e de superfície lisa.

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Figura 8.48

A norma DIN 1142 prescreve que somente grampos com porcas auto-travantes e uma grande área de apoio podem ser utilizados. Todos os grampos devem ser montados de forma que o mordente se prenda a perna portante. No mínimo 3 grampos são necessários (grampo pesado) para se fazer um laço com cabo de aço fino. Quanto maior o diâmetro do cabo mais grampos são necessários. Laços feitos com grampos devem ser usados apenas para uma única aplicação, devendo ser desfeitos logo após a utilização, para que não sejam utilizadas erroneamente. Grampos construídos conforme DIN 741 (grampos leves) com porcas simples e pequena área de apoio, não são mais normalizados e não devem ser utilizados para movimentação.

Figura 8.49

Figura 8.50

Pronto para usar. Todos os mordentes estão no cabo portante. Tabela 8.1 DIÂMETRO DO CABO EM POL.

NÚMERO MÍNIMO DE GRAMPOS

ESPAÇAMENTOS ENTRE GRAMPOS EM MM

3/16” 3 1/4" 3 5/16” 3 3/8” 3 7/16” 3 1/2" 3 5/8” 3 3/4" 4 7/8” 4 1” 5 1.1/8” 6 1.1/4” 6 1.3/8” 7 1.1/2” 7 1.5/8” 7 1.3/4” 7 2” 8 2.1/4” 8 Nota: Os grampos deverão ser reapertados opôs

29 38 48 57 67 76 95 114 133 152 172 191 210 229 248 267 305 343 o início de uso do

TORQUE ib.ft 7.5 15 30 45 65 65 95 130 225 225 225 360 360 360 430 590 750 750 cabo de aço.

N.m 10 20 41 61 88 88 129 176 305 305 305 488 488 488 583 800 1.020 1.020

kg.m 1 2 4 6 9 9 13 18 31 31 31 50 50 50 59 82 104 104

- Cintas As cintas de movimentação são fabricadas a partir de fibras sintéticas. Com relação ao seu próprio peso, as cintas têm uma capacidade de carga e não prejudicam a sua superfície.

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Figura 8.51 As cintas de poliéster devem ter uma etiqueta azul para que sejam reconhecidas. Elas têm uma boa resistência quanto á luz e calor e também ácidos solventes. Elas têm também uma boa elasticidade, o que faz com que seja o tipo de cinta mais utilizada. Ela só não resiste à base e por isso não deve ser lavada com sabão. As cintas de poliamida devem ter uma etiqueta verde de identificação e são resistentes à bases. A desvantagem das cintas de poliamida está no fato de que elas absorvem muita água em ambientes úmidos o que reduz sua capacidade. Esta acumulação de água pode também fazer com que em dias muito frios ela possa se enrijecer (congelar) e ficar quebradiça. Cintas de movimentação feitas de polipropileno (etiqueta marrom) tem uma baixa capacidade de carga, levando-se em conta seu peso próprio, e são pouco flexíveis. Mas elas têm uma boa resistência química e são utilizadas em casos especiais. O NYLON é a mais forte das fibras sintéticas e apresenta uma alta capacidade de absorção de força, além de excepcional resistência a sucessivos carregamentos. Para utilização de cintas em banhos químicos, o fabricante deveria ser consultado para maiores esclarecimentos. As formas mais comuns de cintas são: 

Cesto sem fim;



Com olhais sem reforço;



Com olhais reforçados;



Com terminais metálicos,

No caso de terminais metálicos, eles devem ser feitos de forma que seja possível passar um pelo outro para que se possa fazer uma laçada. Devido ao envelhecimento das fibras, em especial quando usadas ao ar livre ou em banhos químicos, a data de fabricação das cintas deve estar na etiqueta. Para reduzir o atrito e para evitar cortes nas cintas podemos usar revestimentos com materiais sintéticos resistentes, em especial de poliuretano. Normalmente estes de perfis são ajustáveis à cinta. Educação Profissional

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Figura 8.52 Para utilização de cintas existem algumas regras especiais: 

Quando se eleva uma carga, o ângulo de abertura entre as pontas da cinta não deve ultrapassar 120°.



Somente cintas com olhais reforçados podem ser utilizadas em laço.



Para utilizar diversas cintas num travessão todas devem estar numa perna perpendicular para não haver esforço maior numa das pernas.



As cargas não podem ser depositadas sobre as cintas para que não sejam danificadas.



Não se pode dar nó nas cintas.



Após utilização em banhos químicos, as cintas devem ser neutralizadas e enxaguadas para que não haja concentração química.

a) Segurança também requer Inspeção As cintas devem ser examinadas em intervalos não superiores a duas semanas, quando usadas em levantamentos gerais de diferentes tipos de cargas. 1º - Coloque a cinta em uma superfície plana com área apropriada. 2º - Examine os dois lados da cinta. 3º - Cintas tipo Anel devem ser examinadas em todo seu comprimento e perímetro. 4º - As alças dos olhais devem ser examinadas particular e cuidadosamente. 5º - Todo equipamento deve ser examinado somente por uma pessoa, designada para esta inspeção.

b) 10 itens para um levantamento seguro. 1- Não exceder às especificações do fabricante, nas limitações de peso e estabilidade. 2- Nunca aplique uma sobrecarga no equipamento de elevação. 3- Uma operação suave e balanceada rende muito mais, além de evitar desgaste do equipamento e acidentes. Educação Profissional

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4- Nunca use cintas avariadas. 5- Posicionar a cinta corretamente na carga, para propiciar uma fácil remoção, após o uso. 6- Não deixe a carga em contato direto com o piso. Coloque calços ao descarregá-la para melhor poder elevá-la. 7- Não posicione a cintas em cantos agudos ou cortantes. 8- Utilize ganchos com um raio de apoio nunca inferior a “1”, de seção lisa e redonda. 9- Evite a colocação de mais de 1 par de cintas, no mesmo gancho. 10- Quando elevar uma carga pesada com mais de uma cinta, verifique se o total do peso está bem distribuído na tensão dos vértices da cinta.

c) Formas de Levantamento As cintas elevam e movimentam sua carga em qualquer uma das quatro formas diferentes de levantamento ilustrado. Algumas cintas são especificamente designadas para serem utilizadas em somente um tipo de levantamento.

Figura 8.53

Figura 8.54

Figura 8.55

Figura 8.56

- Lingas de Correntes a) Correntes para lingas Correntes são fabricadas em diversas formas e qualidades. Primeiramente os elos são dobrados e depois soldados. Posteriormente, é feito o tratamento térmico (correntes de grau) e ensaio de tração. Diversos testes são feitos durante e após a fabricação para que as correntes sejam certificadas. Durante a produção, alguns elos são dobrados em diversos sentidos para verificar a solda e após a produção e tratamento térmico, são realizados testes de tração e ruptura. O passo de um elo é o seu comprimento interno. Somente corrente que tenham elos com passo igual a 3 vezes o seu diâmetro podem ser utilizadas para movimentação e amarração de cargas. Esta regra se explica pelo fato de que correntes assim construídas, quando aplicadas em ângulos retos, os elos se apóiam nos elos vizinhos, evitando assim que a corrente se dobre.

b) Correntes Soldadas Comuns, Galvanizadas, Calibradas (Especiais para Talhas) Educação Profissional

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Figura 8.57 - Corrente de Aço Forjado e Amarras até 3”

c) Correntes Forjadas Tabela 8.2 - Tabela de Medidas e Pesos Aproximados Diâmetro em mm 2,3 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0 9,0 9,5 11,0 12,5 14,0 15,5 19,0 22,0

Medidas ext. dos Elos em mm. aprox. p/ as Correntes comuns Custos Comp. 13 x 17 -14 x 21 16 x 28 17 x 26 16 x 31 17 x 28 18 x 31 18 x 28 19 x 32 20 x 31 25 x 46 24 x 36 25 x 47 25 x 39 26 x 46 27 x 42 27 x 48 28 x 44 29 x 48 33 x 50 32 x 58 34 x 49 36 x 61 38 x 54 38 x 61 39 x 59 43 x 66 50 x 74 53 x 82 68 x 102 75 x 112

Peso aprox. p/m Elos curtos kg 0,113 0,160 0,240 0,310 0,350 0,490 0,600 0,680 0,800 1,050 1,300 1,660 1,850 2,550 3,500 4,500 5,500 8,000 10,200

Carga de segurança em kg -100 120 180 200 280 330 380 480 550 800 900 1.000 1.500 1.800 2.000 2.500 4.000 5.000

As correntes calibradas têm as medidas exatas, são testadas em máquinas de provas de acordo com a tabela acima e com o coeficiente 2, ou seja, 100% da carga admissível (carga de segurança)

Lingas simples – em aço forjado usadas em fundições, pontes rolantes, empreiteiros de construção e para todos os trabalhos onde se tornam necessários guindastes para remoção de material, como cargas e descargas de navios e caminhões. Segue tabela de cargas de trabalho Lingas de Correntes

Tipo A

Tipo B

Tipo C

Tipo D

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Tipo E 103

Tabela 8..3 - Quadro de Cargas de Trabalho Bitola da Corrente Carga de Trabalho mm poleg. Kg 8 5/16” 500 9,5 3/8” 850 12,7 1/2" 1.500 15,9 5/8” 2.500 19 3/4" 3.400 22,2 7/8” 4.600 25,4 1” 5.900 28,6 1.1/8” 7.500 31,8 1.1/4” 9.670 Lingas Duplas, Triplas, Quádruplas, etc. em Corrente de Aço forjado testadas.

Figura 8.58

Figura 8.59

Figura 8.60

Tabela 8.4 Quadro de Cargas de Trabalho Lingas Duplas Bitolas da Corrente Cargas de Trabalho mm Polegadas Âng 45° Âng. 60° Âng. 90° kg kg kg 8 5/16” 1.350 1.250 1.000 9,5 3/8” 2.250 2.150 1.750 12,7 1/2" 4.000 3.800 3.100 15,9 5/8” 6.700 6.350 5.200 19 3/4" 9.150 8.650 7.100 22,2 7/8” 12.400 11.700 9.600 25,4 1’ 15.900 15.000 12.300 28,6 1.1/8” 20.200 19.100 15.700 31,8 1.1/4” 26.100 24.600 20.300 Dimensões Aproximadas

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Âng, 120° kg 700 1.200 2.200 3.700 5.100 6.900 8.800 11.200 14.500

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LINGAS COMBINADAS Para a movimentação de cargas temos alternativas para melhorar a durabilidade, facilitar o manuseio e também poupar a carga. Podemos conseguir isso combinando diversos materiais.

a) Cabo – corrente – cabo: Usa-se o cabo para passar por baixo da carga. A parte que envolve a carga é uma corrente de grau 8 o que, por exemplo, no transporte de trefilados garante uma boa durabilidade e bons custos. b) Corrente com encurtador – cabo: Quando o cabo é necessário para que se envolva a carga e precisa-se também de ajuste no comprimento da Linga, usa-se esta combinação. c) Corrente – cintas: As cintas são utilizadas principalmente no transporte de peças acabadas ou semi-acabadas onde a superfície não pode ser danificada. Com essa combinação tem-se a vantagem da durabilidade da corrente e da facilidade de substituir a cinta quando necessário. Fora à possibilidade de ajuste no comprimento da Linga usando garras de encurtamento. d) Corrente – laço sintético Assim como a cinta, o laço sintético pode ser conjugado com a corrente e seus acessórios e manter a boa característica do laço que é a de poupar a carga de danos superficiais. Em Lingas combinadas devemos atentar para que a plaqueta de identificação seja feita de acordo com a parte mais frágil da Linga. Nunca considerar a carga pelo dimensional da corrente, pois nestes casos normalmente ela está super dimensionada com relação aos outros materiais aplicados.

CAPACIDADE DE CARGAS DAS LINGAS Após definir qual tipo de Linga que será utilizada (cabo, corrente, cinta e combinada) deve-se também definir o dimensional das mesmas. A carga deve ser transportada sem que a Linga seja sobrecarregada. A capacidade inscrita na plaqueta, tabela ou etiqueta define a massa que pode ser elevada com a Linga. Para definir a carga aplicada na Linga deve-se saber: 

Se a carga será transportada por uma ou mais pernas perpendiculares.



Se a carga será transportada por duas ou mais pernas em ângulo.

Princípios básicos: 

Quando a carga á aplicada em uma ou mais pernas perpendiculares e a carga é aplicada de forma igual sobre as pernas, pode-se somar as capacidades das mesmas.



Quando a carga não é aplicada igualmente sobre as pernas, deve-se contar com a capacidade de apenas duas.



Quando a Linga forma um ângulo diminui a capacidade de cada perna.



Quanto maior a angulação, menor a capacidade e, portanto, maior a Linga a ser utilizada.

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Figura 8.61 Com ângulos de trabalho acima de 60° a força aplicada em uma única perna, excede o peso da carga em si.

Figura 8.62 ERRADO Ângulo de trabalho não permissível. Como ângulo de trabalho, entende-se o ângulo que se forma numa perpendicular a lateral da carga e linga. Ângulo maior que 60°

Figura 8.63

A carga pende para um lado por isso a angulação de trabalho das pernas é diferenciada. Com a utilização da tabelas de carga e o conhecimento dos ângulos pode-se sempre escolher a Linga correta. Obs.: Ângulos acima de 60° não são permitidos. Quando uma carga é assimétrica seu centro de gravidade está deslocado e portanto uma perna é mais solicitada que a outra. Portanto, nesses casos deve-se usar uma Linga onde uma perna suportaria toda a carga. Educação Profissional

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Exemplo de Tabela

Figura 8.64 Cargas de Trabalho do Olhal Flamengo Tipo C Tabela 8.5 - CABO 6 x 25 FILLER + AF “CIMAX” FATOR DE SEGURANÇA 5:1

Observações: 1) As cargas de trabalho dos Olhais Flamengo dobrados são baseados em diâmetros de curvatura mínimos de 8 a 10 vezes o diâmetro do cabo. Se esse diâmetro for menor, deve-se aumentar o fator de segurança. 2) Para dimensões diferentes dos olhais e outros diâmetros consultar o Fabricante.

Cargas de Trabalhos dos Laços com Olhais Trançados Tipo T

Figura 8.65 Educação Profissional

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Tabela 8.6 - CABO 6 X 47 AF (I.P.S.) COEFICIENTE DE SEGURANÇA 5:1

Observações: 1) Normalmente são fabricados laços com olhais trançados com cabos de diâmetro acima de 38,0mm. 2) As cargas de trabalho dos laços dobrados são baseadas em diâmetros de curvatura mínimos nos pontos de contato das cargas, de 8 a 10 vezes o diâmetro do cabo.

8.5.3 – Outros acessórios - Sapatilhas protetoras tipo pesado Especialmente dimensionadas para evitar a deformação e o desgaste do cabo nos olhais do superlaço.

Figura 8.66 - Sapatilhas compactas Normalmente utilizadas na fixação de cabos de aço de pontes rolantes ou guindastes.

Figura 8.67

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- Estribos protetores especiais Fabricados com materiais de alta resistência. Evitam a deformação e o desgaste do cabo nos olhais do superlaço. Proporcionam proteção de olhais padrões ou de dimensões especiais, podendo ainda ser reaproveitados na troca do superlaço. Dimensionados para entrar diretamente no gancho da ponte rolante ou guindaste.

Figura 8.68 - Anéis tipo pêra Fabricados com aço carbono e submetidos a uma carga de prova superior em 50% à respectiva carga de trabalho, garantindo máxima segurança na sua utilização.

Figura 8.69

- Anelões Fabricados com aço carbono e submetidos a uma carga de prova superior em 50% à respectiva carga de trabalho. Podem ser aplicados em quaisquer dos conjuntos apresentados.

Figura 8.70

- Ganchos forjados com olhal Forjados em aço carbono. Submetidos a uma carga de prova superior em 50% à sua carga de trabalho, para maior segurança. Obs.: Podem ser encontrados com trava de segurança.

Figura 8.71

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- Ganchos corrediços Forjados em aço de alta resistência, tendo um canal redondo para o cabo poder deslizar. Fixam a carga evitando a deformação e o desgaste do cabo.

Figura 8.72

- Manilhas forjadas Forjadas em aço carbono. Podem ser fornecidas com pino rosqueado ou contrapinado. Fácil colocação nos olhais dos superlaços ou fixação nas cargas a serem içadas.

Figura 8.73 - Grampos pesados Grampos pesados. Ideais para fixação dos cabos de aço ou formação de olhais em cabos de aço para içamento de cargas.

Figura 8.74

- Soquetes abertos Fabricados com aço carbono e submetidos a uma carga de prova de 40% da carga de ruptura mínima efetivado cabo de aço, que corresponde a duas vezes a carga de trabalho.

Figura 8.75

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- Soquetes fechados Fabricados com aço carbono e submetidos a uma carga de prova de 40% da carga de ruptura mínima efetiva do cabo de aço, que corresponde a duas vezes a carga de trabalho.

Figura 8.76

- Soquetes de cunha Utilizados para fixação de cabos de aço, permitindo posterior regulagem do comprimento.

Figura 8.77

- Esticadores forjados

Figura 8.78

Figura 8.79

Figura 8.80

Figura 8.81

Figura 8.82

Figura 8.78 Gancho – Olhal Figura 8.79 Olhal – Olhal Figura 8.80 Gancho – Gancho Educação Profissional

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Figura 8.81 Manilha – Olhal Figura 8.82 Manilha – Manilha

8.5.4 - Modos de movimentação Para efeito de cálculos usa-se, como exemplo, sempre Lingas que comportam 1000Kg por perna. 

Corrente 10mm grau 2



Cabo de aço 12mm



Corda de polipropileno 24mm



Corrente 8mm grau 5



Corrente 6mm grau 8

Devemos demonstrar com isto o quanto a carga pode pesar em cada modo de operação.

Figura 8.83 A movimentação com Lingas de uma perna é mais simples. A carga pode ser igual a capacidade de carga da perna. A movimentação com Lingas de duas pernas. Quanto maior a angulação menor a capacidade de carga da Linga, pois as forças resultantes são crescentes.

Figura 8.85

Figura 8.84 Educação Profissional

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Figura 8.86

Linga em cesto perpendicular à carga pode ter o peso igual a capacidade de quatro pernas independentes somadas. Mas isso somente se o diâmetro da peça for grande o suficiente e não houver cantos vivos. Só pode ser usada quando não houver risco da carga escorregar.

Figura 8.87

Dois laços em perpendicular, por causa da força aplicada no lançamento. Deve-se contar com apenas 80% da capacidade da carga.

Figura 8.88

Cesto duplo com angulação: por causa da angulação não podemos contar com a capacidade de 4 pernas individuais (4x700kg). Quando temos Lingas de quatro pernas podemos apenas contar como se fossem três pernas, portanto, a menos que se tenha certeza de que as quatro pernas estejam igualmente carregadas.

Figura 8.89

Dois laços com angulação: a carga está depositada em duas pernas. Deve-se consultar a tabela e ver qual o diâmetro e qual a angulação que se tem e posteriormente descontar 20% da capacidade de carga por causa do lançamento.

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Figura 8.91

Figura 8.90 Se utilizarmos uma Linga em cesto onde as extremidades estão presas a um único ele de sustentação onde a corrente trabalhe sem dobras ao redor da carga e com uma angulação inexpressiva. Podemos calcular com a capacidade de cada perna como cheia.

Se utilizarmos uma Linga em cesto ou em laço devemos contar com apenas 80% de sua capacidade de carga por causa da dobra que é feita no laçamento.

Figura 8.92 Se utilizarmos uma Linga em cesto sem fim onde a corrente trabalhe sem dobras ao redor da carga e com uma angulação inexpressiva. Devemos contar com 80% da capacidade da carga de suas pernas uma vez que ela trabalha dobrada sobre o gancho.

Figura 8.93 Se utilizarmos uma Linga sem fim em laço, devemos contar também com apenas 80% da capacidade de suas pernas uma vez que ela sofre dobramentos no laço e no gancho.

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- Movimentação com Travessões Com travessões pode-se fazer movimentações mesmo com pouca altura de elevação, evitando total ou parcialmente a angulação das pernas. As cargas abaixo do Travessão devem ser presas de tal forma que não possam se dobrar e cair (carga ou peças individuais). Deve-se considerar como única desvantagem do Travessão o seu próprio peso, pois quanto maior seu peso menor o peso que poderemos transportar, devido a limitação do meio de elevação.

Figura 8.94 Se utilizar Travessões e a carga não for alinhada em seu centro a carga pende e pode escorregar e cair. Movimentação com angulação invertida, as Lingas podem escorregar por baixo da carga.

Figura 8.95

Figura 8.96

Figura 8.97 - Em Travessões com dois pontos de fixação superior, se a carga só estará sendo suportada em uma das fixações superiores do Travessão.

Figura 8.98 - A carga está no centro, as duas fixações superiores estão igualmente carregadas.

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8.6 - INSPEÇÃO EM CABOS DE AÇO E ACESSÓRIOS Devido à grande preocupação que é depositada em função da performance e confiabilidade dos cabos de aço e acessórios, as empresas e instituições procuram desenvolver métodos de controle das condições destes componentes com o objetivo de garantir uma operação segura para não haja danos materiais e acidentes de trabalho em uma atividade de transporte e içamento de cargas. Algumas irregularidades que pode ser encontrada nos cabos de aço são: 

Arames partidos ou desgastados;



Redução no diâmetro dos cabos;



Corrosão;



Costuras inadequadas ou avariadas;



Pernas esmagadas ou mordidas;



Destrançamento da perna;



Gaiola de passarinho;



Dobra;



Protuberância da alma;



Desgastes localizados;



Formação de saca rolhas.

8.6.1 - Periodicidade das inspeções A periodicidade das inspeções deve ser determinada, em função das condições de uso do cabo, pelo órgão de inspeção responsável. Recomenda-se que o período sem inspeção não ultrapasse 25% da vida útil prevista para o cabo. Quando não se possuir um histórico da vida útil, o órgão de inspeção deve determinar este dado e utilizar a freqüência acima recomendada. Independentemente da periodicidade fixada, qualquer indício de deterioração que implique na perda da resistência original do cabo deve motivar uma inspeção do mesmo, para uma avaliação das condições operacionais do cabo.

8.6.2 - Avaliação da inspeção Em função dos resultados obtidos na inspeção deve ser decidido se o cabo apresenta ou não a possibilidade de falha e sua taxa de deterioração é tal que permita a sua utilização, com segurança, até a próxima inspeção. A avaliação da condição do cabo deve ser feita no trecho que apresenta a máxima deterioração e estendida a todo cabo.

8.6.3 - Condições específicas - Arames Partidos Deve-se substituir um cabo em serviço quando o número visível de arames rompidos, no trecho mais danificado, estiver acima dos limites. Educação Profissional

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Quando houver um ou mais arames partidos em uma distância de 5 X D (diâmetro externo do cabo) de um acessório instalado (presilhas, soquete ou outro acessório), deve ser adotado o critério fixado pela norma da empresa onde está instalado o equipamento. Qualquer evidência de arames partidos no interior do cabo indica uma condição anormal possivelmente devido à fadiga, corrosão com ruptura de outros arames não visíveis com facilidade. É necessário então realizar o procedimento de inspeção visual utilizando dispositivos adequados para realizar análise interna do cabo ou inspeção eletromagnética para avaliar o número de cabos rompidos.

Figura 8.99 - Redução no diâmetro do cabo O cabo deve ser substituído quando houver uma redução de 10% no valor de seu diâmetro nominal devido a alterações estruturais tais como ruptura da alma de aço ou deterioração da alma de fibra ou desgaste abrasivo externo ou corrosão externa. O diâmetro deve ser medido como indica na figura abaixo:

- Inspeção das costuras A seção costurada do cabo deve ser eliminada e uma nova costura deve ser realizada se forem encontrados partidos ou gastos, pernas soltas, acessórios danificados ou com desgaste excessivo, dobras puxadas para fora, corrosão, forração folgada e outros defeitos. É importante observar que não se admite costuras em cabos de aço para guindastes, baleeiras e outros equipamentos que envolvem riscos operacionais.

- Inspeção das Pernas O cabo deve ser substituído ou a conexão da extremidade refeita sempre que forem encontradas pernas esmagadas, achatadas, mordidas ou com folgas excessivas. Caso seja observado destrançamento da perna, o cabo deve ser substituído ou a conexão da extremidade deve ser refeita para reajuste do passo.

8.6.4 - Deformação do tipo saca-rolha Na deforma tipo saca-rolha o eixo do cabo assume a forma helicoidal. Apesar de não implicar a perda de resistência do cabo, esta deformação se for severa pode transmitir uma oscilação durante a movimentação do cabo. Após um longo tempo de serviço, este defeito pode implicar em um aumento no desgaste e ruptura de arames. Quando o valor da deformação em relação ao eixo do cabo for superior a 1/3 o seu diâmetro nominal, no trecho de maior deformação, esta região deve ser monitorada para avaliação de aumento de desgaste e ruptura de arames. Esta deformação deve ser medida sem carga. Educação Profissional

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8.6.5 - Lubrificação dos cabos. Antes de ser efetuada a lubrificação, deve ser realizada correta limpeza na superfície do cabo evitando o uso de produtos que contenham enxofre. É necessário verificar o estado de lubrificação do cabo, e caso a película de lubrificante não esteja uniforme e contínua, aplicar nova película. A graxa de uso geral em cabos de aço deve ser de base asfáltica.

Figura 8.100

Figura 8.101

Figura 8.102

8.5.6 – Corrosão Outra importante verificação é em relação ao estado de corrosão do cabo. Para efetuar a inspeção correta é necessário utilizar procedimento de inspeção visual utilizando dispositivos adequados para realizar análise interna do cabo ou inspeção eletromagnética para avaliar o número de cabos rompidos. Corrosão severa determina a substituição do cabo.

8.5.7 - Outros defeitos É necessário substituir o cabo quando forem detectados os seguintes defeitos: gaiolas de passarinho, dobras, protuberâncias no cabo ou na alma, desgastes localizados e avarias por calor (queima por maçarico ou arco elétrico). Como alternativa o cabo pode ser mantido em serviço desde que seja removido o trecho comprometido do mesmo.

Figura 8.104

Figura 8.103

Figura 8.105 8.5.8 - Extremidade dos cabos Na inspeção das extremidades dos cabos que possuem terminais (soquetes abertos ou fechados, presilhas e forjados) recomenda-se prever periodicamente, avaliação do estado de corrosão internado cabo no soquete, através de ensaio radiográfico.

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Figura 8.106

Figura 8.107

Figura 8.108

8.5.9 - Inspeção eletromagnética Os cabos submetidos à inspeção eletromagnética devem ser substituídos quando apresentarem redução de seção reta metálica devido corrosão,desgaste ou abrasão (internos e externos) superior a 10% da seção original ou apresentarem um número de arames rompidos que ultrapassem ou limites estabelecidos.

8.5.10 - Inspeção em acessórios - Inspeção em Manilhas Quaisquer deformações visuais apresentadas pela manilha ou pelo cavirão são causais para substituições. Manilhas apresentando trincas, desgaste no cavirão e/ou no corpo igual ou superior a 10% do diâmetro do projeto devem ser substituídas.

Figura 8.109

Figura 8.110

- Inspeções de Ganchos Os ganchos devem ser substituídos quando forem detectados um ou mais dos seguintes defeitos: Torção maior do que 10º Abertura de garganta 15% maior do que a abertura original Trincas Desgaste acentuado (maior que 10%) Nota: Para ganchos com haste deve ser verificada a liberdade de giro através do esforço manual. Educação Profissional

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Figura 8.111

Figura 1.112

Inspeção de Anéis Pêra Os anéis devem ser substituídos quando forem detectados os seguintes defeitos: desgaste acima de 10% da sua dimensão original, trincas e deformações em qualquer região detectáveis por inspeção visual ou com líquido penetrante.

Figura 8.113 - Inspeção de Moitões e Cadernais Deve ser verificada a ferragem da cabeça do moitão e/ou cadernal (quando giratório) quando seu giro for por esforço manual. Deve ser verificada a fixação das placas laterais bem como deformações visíveis nas mesmas. Verificar também a existência de desgaste ou corrosão severa no conjunto. As polias dos moitões e cadernais devem ser inspecionadas quanto aos seguintes itens: 

Desgaste e/ou deformações no canal do flange;



Folga existente entre a polia e eixo;



Liberdade de giro da polia;



Existência de trincas especialmente nos canais;



Verificar se há marca no canal provocadas pelo cabo de aço. Caso ocorram estas marcas a polia deve ser usinada ou substituída por outra de maior dureza.

Figura 8.114

Figura 8.115 Educação Profissional

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Figura 8.116 120

9 - ELEMENTOS MECÂNICOS 9.1- ACOPLAMENTOS 9.1.1– Definição São elementos de máquinas destinados a unir dois eixos e transmitir torque e rotação. Empregam-se os acoplamentos quando se deseja transmitir um momento de rotação (movimento de rotação e forças) de um eixo motor a outro elemento de máquina movido situado coaxialmente a ele (Figura 9.1). Acoplamento Motor

Máquina

Figura 9.1 – Exemplo de aplicação do acoplamento NOTA: Os acoplamentos que operam por atrito são chamados de embreagem (fricção) ou freios.

9.1.2- Funções dos acoplamentos São as principais funções de um acoplamento: - Unir dois eixos: Pode significar a união entre motor e máquina movida ou a união de eixos de grande comprimento. - Compensar desalinhamentos: Para maioria das aplicações os acoplamentos devem ser capazes de tolerar certos valores de desalinhamentos entre eixos ligados, e assim, anular os efeitos deste sobre os componentes da transmissão; - Absorver choques e vibrações: Os acoplamentos modernos devem possuir a capacidade de absorver choques provocados pela partida, mudança de rotação, reversão e sobrecargas operacionais, além de atenuar os efeitos de vibrações geradas nas transmissões. - Atuar como fusível da transmissão: Em casos de problemas operacionais que gerem cargas adicionais sobre a transmissão, os acoplamentos podem romper-se, causando a parada da máquina, antes de uma ruptura de um componente de maior valor agregado.

9.2- CLASSIFICAÇÃO DOS ACOPLAMENTOS 9.2.1- Acoplamentos comandáveis Nestes acoplamentos a transmissão (de momento de torção e rotação) entre a máquina acionadora e acionada poderá ser interrompida. Subdividem-se em: Acoplamentos comandáveis transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é, obedecendo a um comando. São mecanismos que operam segundo o princípio de atrito. Esses mecanismos recebem os nomes de embreagens e de freios. Educação Profissional

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As embreagens, também chamadas fricções, fazem a conexão entre árvores. Elas mantêm as árvores, motriz e comandada, à mesma velocidade angular. Os freios têm as funções de regular, reduzir ou parar o movimento dos corpos. Segundo o tipo de comando, existem os acoplamentos comandáveis manuais, eletromagnéticos, hidráulicos, pneumáticos e os diretamente comandados pela máquina de trabalho.

Comandáveis

Comandados pela força aplicada

Comandados mecanicamente

Comandados pelo momento de torção

Comandados hidráulica

Comandados pelo sentido de rotação

pneumaticamente

9.2.2 - Acoplamentos não-comandáveis Nestes acoplamentos a transmissão (de momento de torção e rotação) entre a máquina acionadora e acionada é permanente. Subdividem-se em:

Não-comandáveis

Rígidos

Flexíveis

Torcionalmente Rígidos

De engrenagem

Torcionalmente Elásticos

De lamelas

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- Acoplamentos permanentes rígidos Os mais empregados são os flanges e luvas de união que devem ser construídas de modo que não apresentem saliências ou que estas estejam totalmente cobertas, para evitar acidentes (Figura 9.2). Não possuem qualquer flexibilidade, são torcionalmente rígidos, não absorvem choques e vibrações e não admitem desalinhamento radial, axial e angular.

Figura 9.2 – Exemplo de acoplamento rígido Os eixos dos acoplamentos rígidos devem ser alinhados precisamente, pois estes elementos não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações. O ajuste dos alojamentos dos parafusos deve ser feito com as partes montadas para obter o melhor alinhamento possível. - Acoplamentos permanentes flexíveis Esses elementos são empregados para tornar mais suave à transmissão do movimento em árvores que tenham movimentos bruscos e quando não se pode garantir um perfeito alinhamento entre as árvores (Figura 128).

Figura 9.3 – Tipos de desalinhamento Os acoplamentos flexíveis são construídos em forma articulada, em forma elástica ou em forma articulada e elástica. Compensam desalinhamento radial, axial e angular, são torcionalmente elásticos, absorvem choques e vibrações protegendo as máquinas acopladas e não requerem lubrificação.

9.3 – TIPOS DE ACOPLAMENTOS FLEXÍVEIS

9.3.1 - Acoplamento elástico de pinos Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha (Figura 9.4).

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Figura 9.4 – Acoplamento elástico de pinos

9.3.2 - Acoplamento elástico perflex Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha apertada por anéis de pressão (Figura 9.5).

Figura 9.5 – Acoplamentos perflex

9.3.3 - Acoplamento elástico de garras As garras, constituídas por tacos de borracha, encaixam-se nas aberturas do contradisco e transmitem o momento de rotação (Figura 9.6).

Figura 9.6 – Acoplamento elástico de garras 9.3.4 - Acoplamento elástico de grade ou gaiola de aço Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas onde está montada uma grade metálica elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor junto ao cubo. Todo o espaço entre os cubos e as tampas é preenchido com graxa (Figura 9.7).

Figura 9.7 – Acoplamentos elásticos de grade Educação Profissional

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Apesar de este acoplamento ser flexível, as árvores devem ser bem alinhadas no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviços.

9.3.5 - Acoplamento de engrenagens (não elástico) Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido axial, o que permite até 3º de desalinhamento angular. O anel dentado (peça transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central (Figura 9.8).

Figura 9.8 – Exemplos de acoplamentos de engrenagens e suas características

9.3.6 - Junta de articulação (não elástico) É usada para transmissão de momentos de torção em casos de árvores que formarão ângulo fixo ou variável durante o movimento. A junta de articulação mais conhecida é a junta universal (ou junta cardan) empregada para transmitir grandes forças. Com apenas uma junta universal o ângulo entre as árvores não deve exceder a 15º. Para inclinações até 25º, usam-se duas juntas (Figura 9.9).

Figura 9.9 – Junta cardan ou universal

9.3.7 - Junta universal de velocidade constante (homocinética) Transmite velocidade constante e tem comando através de esferas de aço que se alojam em calhas. O formato dessas calhas permite que o plano de contato entre as esferas e as calhas divida, sempre, o ângulo das árvores em duas partes iguais. Essa posição do plano de contato é que possibilita a transmissão constante da velocidade (Figura 9.10). São classificados como não elásticos.

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Figura 9.10 – Junta homocinética 9.4 - EMBREAGENS 9.4.1 - Embreagem de disco Consiste em anéis planos apertados contra um disco feito de material com alto coeficiente de atrito, para evitar o escorregamento quando a potência é transmitida.

Figura 9.11 Normalmente a força é fornecida por uma ou mais molas e a embreagem é desengatada por uma alavanca.

9.4.2 - Embreagem cônica Possui duas superfícies de fricção cônicas, uma das quais pode ser revestida com um material de alto coeficiente de atrito.

Figura 9.12 A capacidade de torque de uma embreagem cônica é maior que a de uma embreagem de disco de mesmo diâmetro. Sua capacidade de torque aumenta com o decréscimo do ângulo entre o cone e o eixo. Esse ângulo não deve ser inferior a 8º para evitar o emperramento.

9.4.3 - Embreagem centrífuga É utilizada quando o engate de uma árvore motora deve ocorrer progressivamente e a uma rotação predeterminada.

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Figura 9.13 Os pesos, por ação da força centrífuga, empurram as sapatas que, por sua vez, completam a transmissão do torque.

9.4.4 - Embreagem de disco para auto-veículos Consiste em uma placa, revestida com asbesto em ambos os lados, presa entre duas placas de aço quando a embreagem está acionada.

Figura 9.14 O disco de atrito é comprimido axialmente através do disco de compressão por meio das molas sobre o volante. Com o deslocamento do anel de grafite para a esquerda, o acoplamento é aliviado e a alavanca, que se apoia sobre a cantoneira, descomprime o disco através dos pinos. A ponta de árvore é centrada por uma bucha de deslizamento.

9.4.5 - Embreagem de disco para máquinas A cobertura e o cubo têm rasgos para a adaptação das lamelas de aço temperadas.

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Figura 9.15 A compressão é feita pelo deslocamento da guia de engate, e as alavancas angulares comprimem, assim, o pacote de lamelas. A separação das lamelas é feita com o recuo da guia de engate por meio do molejo próprio das lamelas opostas e onduladas. O ajuste posterior da força de atrito é feito através da regulagem do cubo posterior de apoio.

9.4.6 - Embreagem de escoras Pequenas escoras estão situadas no interior do acoplamento fazendo a ligação entre as árvores.

Figura 9.16 Essa escoras estão dispostas de forma tal que, em um sentido de giro, entrelaçam-se transmitindo o torque. No outro sentido, as escoras se inclinam e a transmissão cessa.

9.4.7 - Embreagem seca É um tipo de embreagem centrífuga em que partículas de metal, como granalhas de aço, são compactadas sob a ação de força centrífuga produzida pela rotação.

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Figura 9.17 As partículas estão contidas em um componente propulsor oco, dentro do qual está também um disco, ligado ao eixo acionado. A força centrífuga comprime as partículas contra o disco, acionando o conjunto.

9.4.8 - Embreagem de roda-livre ou unidirecional Cada rolete está localizado em um espaço em forma de cunha, entre as árvores interna e externa.

Figura 9.18 Em um sentido de giro, os roletes avançam e travam o conjunto impulsionando a árvore conduzida. No outro sentido, os roletes repousam na base da rampa e nenhum movimento é transmitido. A embreagem unidirecional é aplicada em transportadores inclinados como conexão para árvores, para travar o carro a fim de evitar um movimento indesejado para trás.

9.4.9 - Embreagem eletromagnética Neste tipo de embreagem, a árvore conduzida possui um flange com revestimento de atrito.

Figura 9.19 Uma armadura, em forma de disco, é impulsionada pela árvore motora e pode mover-se axialmente contra molas. Educação Profissional

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Uma bobina de campo, fixa ou livre para girar com a árvore conduzida, é energizada produzindo um campo magnético que aciona a embreagem. Uma característica importante da embreagem eletromagnética é poder ser comandada a distância por meio de cabo.

9.4.10 - Embreagem hidráulica Neste caso, as árvores, motora e movida, carregam impulsores com pás radiais.

Figura 9.20 Os espaços entre as pás são preenchidos com óleo, que circula nas pás quando a árvore motora gira. A roda na árvore motora atua como uma bomba, e a roda na árvore movida atua como uma turbina, de forma que a potência é transmitida, havendo sempre uma perda de velocidade devido ao escorregamento. A embreagem hidráulica tem aplicação em caixas de transmissão automática em veículos.

10 - FREIOS São mecanismos que, para interromper um movimento, transformam energia cinética em calor. Podem ter acionamento manual, hidráulico, pneumático, eletromagnético ou automático. A seguir serão apresentados os principais tipos de freios.

10.1 - FREIO DE DUAS SAPATAS Neste caso, duas sapatas são mantidas em contato com o tambor através da ação de uma mola que o impede de rodar. Para liberar o tambor, aciona-se a alavanca de comando, que pode ser operada manualmente, por um solenóide ou por um cilindro pneumático. Esse tipo de freio é utilizado em elevadores.

Figura 10.1

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10.2 - FREIO A DISCO É um freio em que um ou dois blocos segmentares, de material de fricção, são forçados contra a superfície de um disco giratório.

Figura 10.2 Em automóveis, os blocos segmentares (ou pastilhas) são operados por pistões hidráulicos. Os freios a disco são menos propensos à fadiga (queda de eficiência operacional em função do tempo de utilização) que os freios a tambor.

10.3 - FREIO DE SAPATA E TAMBOR O detalhe característico deste freio é uma sapata (ou parte de uma alavanca), revestida com material de alto coeficiente de Mola Alavanca Sapatas blocos Disco giratório atrito, comprimida contra uma roda giratória (ou tambor) ligada ao órgão a frear.

Figura 10.3

10.4 - FREIO DE SAPATAS INTERNAS OU FREIO A TAMBOR É um freio em que duas sapatas curvas são forçadas para fora, contra o interior da borda de um tambor giratório.

Figura 10.4 Educação Profissional

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As sapatas são revestidas com material de atrito, conhecido como lona de freio, rebitado ou colado em sua superfície externa.

10.5 - FREIO MULTIDISCO Compõe-se de vários discos de atrito intercalados com disco de aço.

Figura 10.5 Os discos de aço giram em um eixo entalhado e os discos de atrito são fixados por pinos. O freio atua por compressão axial dos discos.

10.6- FREIO CENTRÍFUGO É um freio onde as sapatas (revestidas com asbesto) atuam, na parte interna de um tambor, pela ação da força centrífuga contra a ação de mola lamelares.

Figura 10.6 A tensão da mola determina o instante de ação do freio.

11 - POLIAS E CORREIAS Para transmitir potência de uma árvore à outra, alguns dos elementos mais antigos e mais usados são as correias e as polias. As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes vantagens:

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 

Possuem baixo custo inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao desgaste e funcionamento silencioso; São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.

Figura 11.1 11.1 – RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO (I)

É a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros. A velocidade periférica (V) é a mesma para as duas rodas.

Onde: D1 = da polia menor D2 = da polia maior n1 = número de voltas por minuto (rpm) da polia menor n2 = rpm da polia maior Logo:

11.2 - POLIAS Polias são elementos mecânicos circulares, com ou sem canais periféricos, acoplados a eixos motores e movidos por máquinas e equipamentos. As polias, para funcionar, necessitam da presença de vínculos chamados correias. Quando em funcionamento, as polias e correias podem transferir e/ou transformar movimentos de um ponto para outro da máquina. Sempre haverá transferência de força. As polias são classificadas em dois grupos: planas e trapezoidais. As polias trapezoidais são conhecidas pelo nome de polias em “V” e são as mais utilizadas em máquinas.

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11.1.1- Transmissão por correia plana Essa maneira de transmissão de potência se dá por meio do atrito que pode ser simples, quando existe somente uma polia motora e uma polia movida (como na figura abaixo), ou múltiplo, quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes. A correia plana, quando em serviço, desliza e portanto não transmite integralmente a potência.

Figura 11.2 A velocidade periférica da polia movida é, na prática, sempre menor que a da polia motora. O deslizamento depende da carga, da velocidade periférica, do tamanho da superfície de atrito e do material da correia e das polias. O tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo ângulo de abraçamento ou contato ( ) (figura acima) que deve ser o maior possível e calcula-se pela seguinte fórmula:

Para obter um bom ângulo de abraçamento é necessário que:  a relação de transmissão i não ultrapasse 6:1;  a distância entre eixos não seja menor que 1,2 (D1 + D2). No acionamento simples, a polia motora e a movida giram no mesmo sentido. No acionamento cruzado as polias giram em sentidos contrários e permitem ângulo de abraçamento maiores, porém o desgaste da correia é maior.

Figura 11.3 A correia plana permite ainda a transmissão entre árvores não paralelas.

Figura 11.4

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11.1.2- Formato da polia plana Segundo norma DIN 111, a superfície de contato da polia plana pode ser plana ou abaulada. A polia com superfície plana conserva melhor as correias e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias. O acabamento superficial deve ficar entre quatro e dez milésimos de milímetro (4 10 m). Quando a velocidade da correia supera 25m/s é necessário equilibrar estática e dinamicamente as polias (balanceamento).

Figura 11.5

Figura 11.6

11.1.3- Tensionador ou esticador Quando a relação de transmissão supera 6:1, é necessário aumentar o ângulo de abraçamento da polia menor. Para isso, usa-se o rolo tensionador ou esticador, acionado por mola ou por peso.

Figura 11.7 A tensão da correia pode ser controlada também pelo deslocamento do motor sobre guias ou por sistema basculante.

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Figura 11.8

Figura 11.9

11.1.4 - Materiais para correia plana 

Couro de boi

Recebe emendas, suporta bem os esforços e é bastante elásticas. 

Material fibroso e sintéticos

Não recebe emendas (correia sem-fim), própria para forças sem oscilações, para polia de pequeno diâmetro. Tem por material base o algodão, o pêlo de camelo, o viscose, o perlon e o nylon. 

Material combinado, couro e sintéticos

Essa correia possui a face interna feita de couro curtido ao cromo e a externa de material sintético (perlon). Essa combinação produz uma correia com excelente flexibilidade, capas de transmitir grandes potências.

11.1.5-Transmissão por correia em V A correia em V é inteiriça (sem-fim) fabricada com secção transversal em forma de trapézio. É feita de borracha revestida por lona e é formada no seu interior por cordonéis vulcanizados para absorver as forças.

Figura 11.10 O emprego da correia em V é preferível ao da correia plana e possui as seguintes características: 

Praticamente não tem deslizamento.



Relação de transmissão até 10:1.

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

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 A pressão nos flancos, em consequência do efeito de cunha, triplica em relação à correia plana. 

Partida com menor tensão prévia que a correia plana.



Menor carga sobre os mancais que a correia plana.



Elimina os ruídos e os choques, típicos da correia emendada com grampos.



Emprego de até doze correias numa mesma polia.

11.1.6- Perfil e designação das correias em V A designação é feita por uma letra que representa o formato e por um número que é o perímetro médio da correia em polegada. Os perfis são normalizados e denominam-se formato A, B, C, D e E, suas dimensões são mostradas na figura a seguir.

Figura 11.11 Para especificação de correias, pode-se encontrar, por aproximação, o número que vai ao lado da letra, medindo o comprimento externo da correia, diminuindo um dos valores abaixo e transformando o resultado em polegadas.

11.1.7- Perfil dos canais das polias As polias em V têm suas dimensões normalizadas e são feitas com ângulos diferentes conforme o tamanho. Dimensões normalizadas para polias em V:

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Figura 11.12

O perfil dos canais das polias em V deve ter as medidas corretas para que haja um alojamento adequado da correia no canal. A correia não deve ultrapassar a linha do diâmetro externo da polia e nem tocar no fundo do canal, o que anularia o efeito de cunha.

11.1.8- Relação de transmissão (i) para correias e polias em V Uma vez que a velocidade (V) da correia é constante, a relação de transmissão está em função dos diâmetros das polias.

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Figura 11.13 Para as correias em V, deve-se tomar o diâmetro nominal médio da polia (Dm) para os cálculos. O diâmetro nominal calcula-se pela fórmula:

Figura 11.14

11.1.9-Transmissão por correia dentada A correia dentada em união com a roda dentada correspondente permite uma transmissão de força sem deslizamento. As correias de qualidade têm no seu interior vários cordonéis helicoidais de aço ou de fibra de vidro que suportam a carga e impedem o alongamento. A força se transmite através dos flancos dos dentes e pode chegar a 400N/cm2.’

Figura 11.15 O perfil dos dentes pode ser trapezoidal ou semicircular, geralmente, são feitos com módulos 6 ou 10. As polias são fabricadas de metal sinterizado, metal leve ou ferro fundido em areia especial para precisão nas medidas em bom acabamento superficial. Para a especificação das polias e correias dentadas, deve-se mencionar o comprimento da correia ou o número de sulcos da polia, o passo dos dentes e a largura. A relação de transmissão (i) é dada por:

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11.1.10 - Cuidados exigidos com polias em V As polias, para funcionarem adequadamente, exigem os seguintes cuidados: 

Não apresentar desgastes nos canais;



Não apresentar as bordas trincadas, amassadas, oxidadas ou com porosidade;



Apresentar os canais livres de graxa, óleo ou tinta e corretamente dimensionados para receber as correias.

Observe as ilustrações seguintes. À esquerda, temos uma correia corretamente assentada no canal da polia. Note que a correia não ultrapassa a linha do diâmetro externo da polia nem toca no fundo do canal. À direita, por causa do desgaste sofrido pelo canal, a correia assenta-se no fundo. Nesse último caso, a polia deverá ser substituída para que a correia não venha a sofrer desgastes prematuros.

Figura 11.16 A verificação do dimensionamento dos canais das polias deve ser feita com o auxílio de um gabarito contendo o ângulo dos canais.

Figura 11.17

11.1.11 - Alinhamento de polias Além dos cuidados citados anteriormente, as polias em “V” exigem alinhamento. Polias desalinhadas danificam rapidamente as correias e forçam os eixos aumentando o desgaste dos mancais e os próprios eixos. É recomendável, para fazer um bom alinhamento, usar uma régua paralela fazendo-a tocar toda a superfície lateral das polias, conforme mostra a figura.

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Figura 11.18 11.1.12- Procedimentos em manutenção com correias e polias A correia é importante para a máquina. Quando mal aplicada ou frouxa, provoca a perda de velocidade e de eficiência da máquina; quando esticada demais, há quebra dos eixos ou desgaste rápido dos mancais. As polias devem ter uma construção rigorosa quanto à concentricidade dos diâmetros externos e do furo, quanto à perpendicularidade entre as faces de apoio e os eixos dos flancos, e quanto ao balanceamento, para que não provoquem danos nos mancais e eixos. A primeira recomendação para a manutenção das correias em “V” é mantê-las sempre limpas. Além disso, devem ser observados os seguintes requisitos:  Nas primeiras 50 horas de serviço, verificar constantemente a tensão e ajustá-la, se necessário, pois nesse período as correias sofrem maiores esticamentos.  Nas revisões de 100 horas, verificar a tensão, o desgaste que elas sofreram e o desgaste das polias.  Se uma correia do jogo romper, é preferível trabalhar com uma correia a menos do que trocá-la por outra, até que se possa trocar todo o jogo. Não é aconselhável usar correias novas junto às velhas. As velhas, por estarem lasseadas, sobrecarregam as novas.  Jogos de correias deverão ser montados com correias de uma mesma marca. Esse cuidado é necessário porque correias de marcas diferentes apresentam desempenhos diferentes, variando de fabricante para fabricante.  Tomar cuidado para que o protetor das correias nunca seja removido enquanto a máquina estiver em operação. 

Nunca tentar remendar uma correia em “V” estragada.

Os defeitos construtivos das polias também influem negativamente na posição de montagem do conjunto de transmissão. Influência dos defeitos das polias na posição de montagem do conjunto de transmissão.

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11.1.13- Colocação de correias Para colocar uma correia vinculando uma polia fixa a uma móvel, deve-se recuar a polia móvel aproximando-a da fixa. Esse procedimento facilitará a colocação da correia sem perigos de danificá-la. Não se recomenda colocar correias forçando-as contra a lateral da polia ou usar qualquer tipo de ferramenta para forçá-la a entrar nos canais da polia. Esses procedimentos podem causar o rompimento das lonas e cordonéis das correias. Após montar as correias nos respectivos canais das polias e, antes de tensioná-las, deve-se girálas manualmente para que seus lados frouxos fiquem sempre para cima ou para baixo, pois se estiverem em lados opostos o tensionamento posterior não será uniforme.

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Figura 11.19

Figura 11.20

11.1.14 - Tensionamento de correias O tensionamento de correias exige a verificação dos seguintes parâmetros:  Tensão ideal: deve ser a mais baixa possível, sem que ocorra deslizamento, mesmo com picos de carga;  Tensão baixa: provoca deslizamento e, conseqüentemente, produção de calor excessivo nas correias, ocasionando danos prematuros; 

Tensão alta: reduz a vida útil das correias e dos rolamentos dos eixos das polias.

Na prática, para verificar se uma correia está corretamente tensionada, bastará empurrá-la com o polegar, de modo tal que ela se flexione aproximadamente entre 10 mm e 20 mm conforme ilustrado a seguir.

Figura 11.21 11.1.15- Proteção de sistemas Todo sistema que trabalha com transmissão de correias deve ser devidamente protegido para evitar acidentes. Os tipos de proteção mais adequados são aqueles que permitem a passagem do ar para uma boa ventilação e dissipação do calor. Aconselha-se a colocação de telas ou grades de aço para essas proteções. Deve-se verificar periodicamente se as malhas das telas estão limpas e se as telas não estão em contato direto com o sistema.

Figura 11.22 Educação Profissional

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11.1.16- Adição de cargas Um sistema de transmissão por correias deve ser calculado adequadamente. Quando se adiciona carga ao sistema já existente, encurta-se a vida útil das correias, conforme comentários mostrados na ilustração.

Figura 11.23

12- CORRENTES Um ou vários eixos podem ser acionados através de corrente. A transmissão de potência é feita através do engrenamento entre os dentes da engrenagem e os elos da corrente; não ocorre o deslizamento. É necessário para o funcionamento desse conjunto de transmissão que as engrenagens estejam em um mesmo plano e os eixos paralelos entre si.

Figura 12.1 A transmissão por corrente normalmente é utilizada quando não se podem usar correias por causa da umidade, vapores, óleo, etc. É, ainda, de muita utilidade para transmissões entre eixos próximos, substituindo trens de engrenagens intermediárias.

Figura 12.2

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12.1 - TIPOS DE CORRENTES

12.1.1 - Corrente de rolos É composta por elementos internos e externos, onde as talas são permanentemente ligadas através de pinos e buchas; sobre as buchas são, ainda, colocados rolos. Esta corrente é aplicada em transmissões, em movimentação e sustentação de contrapeso e, com abas de adaptação, em transportadores; é fabricada em tipo standard, médio e pesado.

Figura 12.3

Figura 12.4

Figura 12.5

Várias correntes podem ser ligadas em paralelo, formando corrente múltipla; podem ser montadas até 8 correntes em paralelo.

Figura 12.6

12.1.2- Corrente de dentes Nesse tipo de corrente há, sobre cada pino articulado, várias talas dispostas uma ao lado da outra, onde cada segunda tala pertence ao próximo elo da corrente. Educação Profissional

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Figura 12.7

Figura 12.8

Figura 12.9 Dessa maneira, podem ser construídas correntes bem largas e muito resistentes. Além disso, mesmo com o desgaste, o passo fica, de elo a elo vizinho, igual, pois entre eles não há diferença. Esta corrente permite transmitir rotações superiores às permitidas nas correntes de rolos. É conhecida como corrente silenciosa (“silent chain”).

12.1.3- Corrente de elos livres Esta é uma corrente especial usada para transportadores e, em alguns casos, pode ser usada em transmissões. Sua característica principal é a facilidade de retirar-se qualquer elo, sendo apenas necessário suspendê-lo. É conhecida por “link chain”.

Figura 12.10

Figura 12.11

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12.1.4 - Corrente comum Conhecida também por cadeia de elos, possui os elos formados de vergalhões redondos soldados, podendo ter um vergalhão transversal para esforço. É usada em talhas manuais, transportadores e em uma infinidade de aplicações.

Figura 12.12

12.1.5- Corrente de blocos É uma corrente parecida com a corrente de rolos, mas, cada par de rolos, com seus elos, forma um sólido (bloco). É usada nos transportadores e os blocos formam base de apoio para os dispositivos usados para transporte.

Figura 12.13

12.1.6- Fabricação das correntes As talas são estampadas de fitas de aço; os rolos e as buchas são repuxados de chapas de aço ou enrolados de fitas de aço; os pinos são cortados de arames de aço. As peças prontas são, separadamente, beneficiadas ou temperadas para aproximadamente 60 rockwell.

Engrenagens para correntes As engrenagens para correntes têm como medidas principais o número de dentes (Z), o passo (p) e o diâmetro (d).

Figura 12.14 O passo é igual à corda medida sobre o diâmetro primitivo desde o centro de um vão ao centro do vão consecutivo, porque a corrente se aplica sobre a roda em forma poligonal. Educação Profissional

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Figura 12.15 O perfil dos dentes corresponde ao diâmetro dos rolos da corrente e para que haja facilidade no engrenamento, as laterais dos dentes são afiladas e 10% mais estreitas que a corrente.

Figura 12.16 Algumas rodas possuem o perfil modificado para compensar o alargamento produzido pelo desgaste. Os dentes são formados de tal modo que os rolos colocados entre eles tenham folga no flanco da frente e no flanco de trás.

Figura 12.17 12.1.7- Danos típicos das correntes Os erros de especificação, instalação ou manutenção podem fazer com que as correntes apresentem vários defeitos. O quadro a seguir mostra os principais defeitos apresentados pelas correntes e suas causas.

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12.1.8- Manutenção das correntes Para a perfeita manutenção das correntes, os seguintes cuidados deverão ser tomados: 

Lubrificar as correntes com óleo, por meio de gotas, banho ou jato;



Inverter a corrente, de vez em quando, para prolongar sua vida útil;



Nunca colocar um elo novo no meio dos gastos;



Não usar corrente nova em rodas dentadas velhas;



Para efetuar a limpeza da corrente, lavá-la com querosene;



Enxugar a corrente e mergulhá-la em óleo, deixando escorrer o excesso;



Armazenar a corrente coberta com uma camada de graxa e embrulhada em papel;



Medir ocasionalmente o aumento do passo causado pelo desgaste de pinos e buchas.



Medir o desgaste das rodas dentadas;



Verificar periodicamente o alinhamento.

13 - EIXOS Eixos são elementos mecânicos utilizados para articular um ou mais elementos de máquinas. Quando móveis, os eixos transmitem potência por meio movimento de rotação.

13.1 - CONSTITUIÇÃO DOS EIXOS A maioria dos eixos é construída em aço com baixo e médio teor de carbono. Os eixos com médio teor de carbono exigem um tratamento térmico superficial, pois estarão em contato permanente com buchas, rolamentos materiais de vedação. Existem eixos fabricados com aços-liga, altamente resistentes. Educação Profissional

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13.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS EIXOS Quanto à seção transversal, os eixos são circulares e podem ser maciços, vazados, cônicos, roscados, ranhurados ou flexíveis.

13.2.1 - Eixos maciços Apresentam a seção transversal circular e maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peças montadas sobre eles. Suas extremidades são chanfradas para evitar o rebarbamento e suas arestas internas são arredondadas para evitar a concentração de esforços localizados.

Figura 13.1 13.2.2 - Eixos vazados São mais resistentes aos esforços de torção e flexão que os maciços. Empregam-se esses eixos quando há necessidade de sistemas mais leves e resistentes, como os motores de aviões.

Figura 13.2 13.2.3 - Eixos cônicos Devem ser ajustados num componente que possua furo de encaixe cônico. A parte ajustável tem formato cônico e é firmemente fixada por meio de uma porca. Uma chaveta é utilizada para evitar a rotação relativa.

Figura 13.3

13.2.4 - Eixos roscados Possuem algumas partes roscadas que podem receber porcas capazes de prenderem outros componentes ao conjunto. Educação Profissional

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Figura 13.4 13.2.5 - Eixos ranhurados Apresentam uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. As ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes das peças a serem montadas neles. Os eixos ranhurados são utilizados quando é necessário transmitir grandes esforços.

Figura 13.5

13.2.6- Eixos flexíveis Consistem em uma série de camadas de arame de aço enrolado alternadamente em sentidos opostos e apertado fortemente. O conjunto é protegido por meio de um tubo flexível, e a união com o motor é feita com uma braçadeira especial munida de rosca. Os eixos flexíveis são empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis que operam com grandes velocidades e com esforços não muito intensos.

13.2.7-Desmontagem de eixos A desmontagem de eixos é aparentemente simples e fácil, porém exige os seguintes cuidados: Verificar a existência de elementos de fixação (anéis elásticos, parafusos, pinos cônicos, pinos de posicionamento e chavetas) e retirá-los antes de sacar o eixo. Verificar se existe, na face do eixo, um furo com rosca. O furo é construído para facilitar a desmontagem do eixo por meio de um dispositivo para sacá-lo.

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Figura 13.6 Nunca bater com martelo na face do eixo. As pancadas provocam encabeçamento, não deixando que o eixo passe pelo mancal, além de produzir danos no furo de centro. Danos no furo de centro impedem posteriores usinagens, onde seria fixado à máquina (torno, retificadora cilíndrica e fresadora) entre pontas.

Figura 13.7 Se realmente for necessário bater no eixo para sacá-lo, recomenda-se usar um material protetor e macio como o cobre para receber as pancadas, cuidando para não bater nas bordas do eixo. Após a desmontagem, o eixo deverá ser guardado em local seguro para não sofrer empenamentos ou outros danos, especialmente se o eixo for muito comprido.

13.2.8- Montagem de eixos A montagem de eixos exige atenção, organização e limpeza rigorosa. Além desses fatores, os seguintes cuidados deverão ser observados: 

Efetuar limpeza absoluta do conjunto e do eixo para diminuir o desgaste por abrasão.

 Não permitir a presença de nenhum arranhão no eixo para não comprometer seu funcionamento e não provocar danos no mancal.  Colocar os retentores cuidadosamente para não provocar desgastes no eixo e vazamentos de lubrificante. 

Não permitir a presença de nenhuma rebarba no eixo.

 Verificar se as tolerâncias das medidas do eixo estão corretas usando paquímetro ou micrômetro.  Pré-lubrificar todas as peças para que elas não sofram desgastes até o instante da chegada do lubrificante quando a máquina for posta para funcionar.

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13.2.9- Danos típicos sofridos pelos eixos Os eixos sofrem dois tipos de danos: quebra e desgaste. A quebra é causada por sobrecarga ou fadiga. A sobrecarga é o resultado de um trabalho realizado além da capacidade de resistência do eixo. A fadiga é a perda de resistência sofrida pelo material do eixo, devido às solicitações no decorrer do tempo. O desgaste de um eixo é causado pelos seguintes fatores: 

Engripamento do rolamento;



Óleo lubrificante contaminado;



Excesso de tensão na correia, no caso de eixos-árvore acionados por correias;



Perda de dureza por superaquecimento;



Falta de lubrificante.

14 -TRAVAS As uniões roscadas são submetidas a vibrações e podem soltar-se por essa razão. Para evitar isso, colocam-se travas e arruelas nas porcas ou parafusos. Existem dois tipos de travas: 

Trava por fechamento de forma - é a mais segura e impede o afrouxamento da união.

Figura 14.1

Figura 14.2

Figura 14.3 Educação Profissional

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 Trava por fechamento de forças - esta trava estabelece uma força de compressão entre as peças, o que aumenta o atrito e dificulta o afrouxamento da união, mas não impede totalmente a soltura.

Figura 14.4

Figura 14.5

Figura 14.7

Figura 14.8

Figura 14.6

Figura 14.9

14.1 - CHAVETAS Chaveta é um corpo prismático que pode ter faces paralelas ou inclinadas, em função da grandeza do esforço e tipo de movimento que deve transmitir. É construída normalmente de aço. A união por chaveta é um tipo de união desmontável, que permite às árvores transmitirem seus movimentos a outros órgãos, tais como engrenagens e polias.

14.1.1- Classificação e características Chaveta de cunha (ABNT-PB-121) Empregada para unir elementos de máquinas que devem girar. Pode ser com cabeça ou sem cabeça, para facilitar sua montagem e desmontagem. Sua inclinação é de 1:100, o que permite um ajuste firme entre as partes.

Figura 14.10 Educação Profissional

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Figura 14.11

O princípio da transmissão é pela força de atrito entre as faces da chaveta e o fundo do rasgo dos elementos, devendo haver uma pequena folga nas laterais.

Figura 14.12 Havendo folga entre os diâmetros da árvore e do elemento movido, a inclinação da chaveta provocará na montagem uma determinada excentricidade, não sendo, portanto aconselhado o seu emprego em montagens precisas ou de alta rotação.

Figura 14.13 A figura a seguir mostra o modo de sacar a chaveta com cabeça.:

Figura 14.14 Educação Profissional

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14.1.2- Chaveta encaixada (DIN 141, 490 e 6883) É a chaveta mais comum e sua forma corresponde ao tipo mais simples de chaveta de cunha. Para facilitar seu emprego, o rasgo da árvore é sempre mais comprido que a chaveta. A mínimo = 2 . comprimento da chaveta

Figura 14.15

14.1.3 - Chaveta meia-cana (DIN 143 e 492) 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 transmite o movimento por efeito do atrito, de forma que, quando o esforço no elemento conduzido é muito grande, a chaveta desliza sobre a árvore.

Figura 14.16

14.1.4 - Chaveta plana (DIN 142 e 491) É similar a chaveta encaixada, tendo, porém, no lugar de um rasgo na árvore, um rebaixo plano. Sua inclinação é de 1:100 com ou sem cabeça. Seu emprego é reduzido, pois serve somente para a transmissão de pequenas forças.

Figura 14.17 14.1.5 - Chaveta tangencial (DIN 268 e 271) É formada por um par de cunhas com inclinação de 1:60 a 1:100 em cada rasgo. São sempre utilizadas duas chavetas e os rasgos são posicionados a 120º. Educação Profissional

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A designação tangencial é devido a sua posição em relação ao eixo. Por isso, e pelo posicionamento (uma contra a outra), é muito comum o seu emprego para transmissão de grandes forças, e nos casos em que o sentido de rotação se alterna.

Figura 14.17

Figura 14.18

14.1.6- Chaveta transversal Aplicada em uniões de órgãos que transmitem movimentos não só rotativos como também retilíneos alternativos. Quando é empregada em uniões permanentes, sua inclinação varia entre 1:25 e 1:50. Se a união necessita de montagens e desmontagens frequentes, a inclinação pode ser de 1:6 a 1:15. Dupla (inclinação nos dois lados) Simples (inclinação em um lado)

Figura 14.19 14.1.7 - Chaveta paralela (DIN 269) É normalmente embutida e suas faces são paralelas, sem qualquer conicidade. O rasgo para o seu alojamento tem o seu comprimento. As chavetas embutidas nunca têm cabeça e sua precisão de ajuste é nas laterais, havendo uma pequena folga entre o ponto mais alto da chaveta e o fundo do rasgo elemento conduzido.

Figura 14.20 Educação Profissional

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A transmissão do movimento e das forças é feita pelo ajuste de suas faces laterais com as do rasgo da chaveta. A chaveta paralela varia quanto à forma de seus extremos (retos ou arredondados) e quanto à quantidade de elementos de fixação à árvore. Pelo fato de a chaveta paralela proporcionar um ajuste preciso na árvore não ocorre excentricidade, podendo, então, ser utilizada para rotações mais elevadas. É bastante usada nos casos em que o elemento conduzido é móvel.

Figura 14.21 14.1.8- Chaveta de disco ou meia-lua tipo woodruff (DIN 496 e 6888) É uma variante da chaveta paralela, porém recebe esse nome porque sua forma corresponde a um segmento circular. É comumente empregada em eixos cônicos por facilitar a montagem e se adaptar a conicidade do fundo do rasgo do elemento externo.

Figura 14.22

14.2 - ANEL ELÁSTICO É um elemento usado para impedir o deslocamento axial, posicionar ou limitar o curso de uma peça deslizante sobre um eixo. Conhecido também por anel de retenção, de trava ou de segurança. Deslocamento axial é o movimento no sentido longitudinal do eixo. Fabricado de aço para molas, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em um canal circular construído conforme normalização.

14.2.1 - Tipos de anéis elásticos e aplicações Aplicação: para eixos com diâmetro entre 4 e 1000mm. Trabalha externamente - DIN 471.

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Figura 14.23

Aplicação: para furos com diâmetro entre 9,5 e 1000mm. Trabalha internamente - DIN 472.

Figura 14.24

Aplicação: para eixos com diâmetro entre 8 e 24mm. Trabalha externamente - DIN 6799.

Figura 14.25

Aplicação: para eixos com diâmetro entre 4 e 390mm para rolamentos.

Figura 14.26

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Anéis de secção circular - para pequenos esforços axiais.

Figura 14.27

14.3 - PINOS É uma peça geralmente cilíndrica ou cônica, oca ou maciça que serve para alinhamento, fixação e transmissão de potência.

Figura 14.28

Figura 14.29 Os pinos se diferenciam por suas características de utilização, forma, tolerâncias dimensionais, acabamento superficial, material e tratamento térmico.

Figura 14.30

Os alojamentos para pinos devem ser calibrados com alargador que deve ser passado de uma só vez pelas suas peças a serem montadas.

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Figura 14.31

Esta calibragem é dispensada quando se usa pino estriado ou pino tubular partido (elástico).

Figura 14.32

O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de cisalhamento. Por isso os pinos com função de alinhar ou centrar devem estar a maior distância possível entre si, para diminuir os esforços de corte. Quanto menor proximidade entre os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a precisão no ajuste.

Figura 14.33

14.3.1- Pino cilíndrico paralelo Pino de ajuste (guia) temperado É feito de aço-prata ou similar e é temperado, revenido e retificado. Pode resistir a grandes esforços transversais e é usado em diversas montagens, geralmente associado a parafusos e prisioneiros.

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Figura 14.34 Pode ser liso, liso com furo para cupilha, com cabeça e furo para cupilha, com cabeça provida de ressalto para evitar o giro, com ponta roscada e cabeça.

Figura 14.35 Todos os pinos que apresentam furo ou rosca são usados como eixo para articulações ou para suportar rodas, polias, cabos, etc. A precisão destes pinos é j6, m6 ou h8.

14.3.2- Pino de segurança É usado principalmente em máquinas-ferramentas como pino de cisalhamento, isto é, em caso de sobrecarga esse pino se rompe para que não quebre um componente de maior importância.

14.3.3- Pino de união Tem funções secundárias como em dobradiças para caixas metálicas e móveis.

Figura 14.36

14.3.4- Pino cônico Feito geralmente de aço-prata, é temperado ou não e retificado. Tem por diâmetro nominal o diâmetro menor, para que se use a broca com essa medida antes de calibrar com alargador.

Figura 14.37 Existem pinos cônicos com extremidade roscada a fim de mantê-los fixos em casos de vibrações ou sacá-los em furos cegos. Educação Profissional

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Figura 14.38

Figura 14.39

Figura 14.40 O pino cônico tem largo emprego na construção de máquinas, pois permite muitas desmontagens sem prejudicar o alinhamento dos componentes; além do que é possível compensar eventual desgaste ou alargamento do furo.

14.3.5- Pino estriado A superfície externa do pino estriado apresenta três entalhes e respectivos rebordos. A forma e o comprimento do entalhes determinam os tipos de pinos. O uso destes pinos dispensa o acabamento e a precisão do furo alargado.

Figura 14.41

Figura 14.42

14.3.6- Pino tubular fendido Também conhecido como pino elástico, é fabricado de fita de aço para mola enrolada. Quando introduzido, a fenda permanece aberta e elástica gerando o aperto. Este elemento tem grande emprego como pino de fixação, pino de ajuste e pino de segurança. Seu uso dispensa o furo alargado. Educação Profissional

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Figura 14.43

Figura 14.44

Figura 14.45

Há um pino elástico especial chamado Connex, com fenda ondulada cujos cantos estão opostos entre si. Isto proporciona uma força de ajuste maior em relação ao pino elástico comum.

Figura 14.46 14.3.7- Cupilha ou contrapino Trata-se de um arame de secção semicircular dobrado de tal forma a obter-se um corpo cilíndrico e uma cabeça. A cupilha é usada principalmente para travar porcas-castelo.

Figura 14.47

Nota:Um pino qualquer ao se quebrar deve ser substituído por outro com as mesmas características de forma, material, tratamento e acabamento.

15 - MANCAIS São elementos de máquinas destinados a apoiar e condicionar o movimento de eixos e outros componentes. Seu funcionamento baseia-se no principio do atrito de deslizamento ou de rolamento. A tabela 1 demonstra as vantagens dos mancais de rolamentos sobre os de deslizamento.

Tabela 15.1 – Vantagens dos rolamentos sobre os mancais de deslizamento

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15.1 - MANCAIS DE ROLAMENTO Quando se buscou diminuir sensivelmente os problemas de atrito de resistência à alta velocidade, encontrados nos mancais de deslizamento, chegaram-se-se aos mancais de rolamento ou simplesmente rolamentos. Os rolamentos são simplesmente rolamentos de máquinas constituídos por dois anéis de aço separados por uma ou mais fileiras de esferas ou rolos (Figura 15.1).

Figura 15.1 – Estrutura de um rolamento de esferas Essas esferas ou rolos são mantidos eqüidistantes por meio do separador ou gaiola a fim de distribuir os esforços e manter concêntricos os anéis. O anel externo (capa) é fixado na peça ou na caixa e o anel interno é fixado diretamente ao eixo.

15.1.1 - Classificação dos rolamentos Quanto ao tipo de carga que suportam, os rolamentos podem ser: a) Radiais - suportam cargas radiais e leves cargas axiais; b) Axiais - não podem ser submetidos a cargas radiais; c) Mistos - suportam tanto carga axial quanto radial.

15.1.2 - Tipos de rolamentos Diversos tipos de rolamentos foram desenvolvidos ao longo dos anos agregando várias tecnologias, destacamos alguns tipos: - Rolamento rígido de uma carreira de esferas: É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais elevadas. Sua capacidade de ajustagem angular é limitada, por conseguinte, é necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa (Figura 15.2).

Figura 15.2 – Rolamento rígido de esferas Educação Profissional

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- Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas: Admite cargas axiais somente em um sentido, portanto, deve sempre ser montado contraposto a um outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário (Figura 15.3).

Figura 15.3 – Rolamento de esferas de contato angular - Rolamento autocompensador de esferas: É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no anel externo, o que lhe confere a propriedade de ajustagem angular, ou seja, compensar possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo (Figura 15.4).

Figura 15.4 – Rolamento autocompensador de esferas - Rolamento de rolo cilíndrico: É apropriado para cargas radiais elevadas e seus componentes são separáveis, o que facilita a montagem e desmontagem (Figura 15.5).

Figura 15.5 – Rolamento de rola cilíndrico - Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos: Seu emprego é particularmente indicado para construções em que se exige uma grande capacidade de suportar carga radial e a compensação de falhas de alinhamento (Figura 15.6).

Figura 15.6 – Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos Educação Profissional

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- Rolamento autocompensador com duas carreiras de rolos: É um rolamento para os mais pesados serviços. Os rolos são de grande diâmetro e comprimento. Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição uniforme de carga (Figura 15.7).

Figura 15.7 – Rolamento autocompensador de rolos - Rolamento de rolos cônicos: Além de cargas radiais, os rolamentos de rolos cônicos também suportam cargas axiais em um sentido. Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser montados separadamente. Como só admitem cargas axiais em um sentido, de modo geral torna-se necessário montar os anéis aos pares, um contra o outro (Figura 15.8).

Figura 15.8 – Rolamento de rolos cônicos - Rolamento axial de esfera: Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma determinada carga axial mínima (Figura 15.9).

Figura 15.9 – Rolamento axial de esfera

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- Rolamento axial autocompensador de rolos: Possui grande capacidade de carga axial e, devido à disposição inclinada dos rolos, também pode suportar consideráveis cargas radiais. A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo (Figura 15.10).

Figura 15.10 – Rolamento axial autocompensador de rolos - Rolamento de agulhas: Possui uma secção transversal muito fina, em comparação com os rolamentos de rolos comuns. É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado (Figura 15.11).

Figura 15.11 – Rolamento de agulhas

15.1.3 - Designação dos rolamentos Os mancais de rolamentos têm designações alfanuméricas que auxiliam na sua identificação e padronização. A Norma mais utilizada é a ISO. Por esta norma, a designação é construída de acordo com a variação do diâmetro interno do rolamento (d), conforme se observa no resumo apresentado abaixo: 

0 < d < 10 mm – Série de rolamentos pouco usada, em função do pequeno diâmetro interno;



10  d < 20 mm - Série de rolamentos que é razoavelmente usada industrialmente, geralmente em máquinas pequenas;



20  d < 500 mm - Série de rolamentos mais usada industrialmente esta é a série de maior importância prática;



d  500 mm - Série de rolamentos razoavelmente usada industrialmente, sempre em maquinaria pesada.

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Tipos de Rolamentos e Suas Dimensões Padronizadas D – diâmetro externo; d – diâmetro interno; B – largura de rolamentos radiais.

Radial

T – largura de rol. cônicos; H – altura de rol. axiais;

Cônico

Axiais

Esquema comum de designações para rolamentos Variação do diâmetro interno [d]

Esquema de Designação (Norma ISO) X X X / Y

0 < d < 10 mm Onde: XXX – série do rolamento Y - diâmetro interno

Valores para o diâmetro interno [d] Y = 1  d = 1 mm Y = 2  d = 2 mm Y = 3  d = 3 mm ... Y = 8  d = 8 mm Y = 9  d = 9 mm

Observação: Quando algum número é omitido na série do rolamento, este apresenta o seguinte esquema XXY X X X Y Y

10  d < 20 mm

Onde: XXX – série do rolamento YY - diâmetro interno

YY YY YY YY

= 00 = 01 = 02 = 03

YY YY YY ... YY YY …

= 04  d = 20 mm = 05  d = 25 mm = 06  d = 30 mm

   

d = 10 mm d = 12 mm d = 15 mm d = 17 mm

Observação: Quando algum número é omitido na série do rolamento, este apresenta o seguinte esquema XXYY X X X Y Y

20  d < 500 mm

Onde: XXX – série do rolamento YY - d/5

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= 50  d = 250 mm = 51  d = 255 mm

169

Observação 1: d/5 = diâmetro interno dividido por 5.

YY = 95  d = 475 mm YY = 96  d = 480 mm

Observação 2: Quando algum número é omitido na série do rolamento, este apresenta o seguinte esquema XXYY YYY = 500  d = 500 mm YYY = 643  d = 643 mm YYY = 750  d = 750 mm … YYYY = 1000  d = 1000 mm YYYY = 1500  d = 1500 mm

X X X / YYY... d  500 mm Onde: XXX – série do rolamento YYY... - diâmetro interno Observação: Quando algum número é omitido na série do rolamento, este apresenta o seguinte esquema XX/YYY.. Principais séries de rolamentos para indústria Tipo de Rolamento

Rolamentos rígidos ou fixos de uma carreira de esferas

Rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos

Série

Série do tipo

Série de Largura

68 69 60 62 63 64 623 63 622 161 630 160 619 618 NU10 NU2 NU22 NU3 NU23 NU4 NJ2 NJ22 NJ3 NJ23 NJ4 NUP2 NUP22

6 6 6 6 6 6 6 6 6 16 6 16 6 6 NU NU NU NU NU NU NJ NJ NJ NJ NJ NUP NUP

(1) (1) (1) (0) (0) (0) 2 (0) 2 (0) 3 (0) 1 1 1 (0) 2 (0) 2 (0) (0) 2 (0) 2 (0) (0) 2

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Série do diam. externo 8 9 0 2 3 4 3 3 2 1 0 0 9 8 0 2 2 3 3 4 2 2 3 3 4 2 2 170

NUP3 NUP23 NUP4 N10 N2 N3 N4 NF2 NF3 NF4

Tipo de Rolamento

Rolamentos radiais de agulhas Obs: os rolamentos SKF possuem designação diferente, veja as observações no final deste esquema.

Rolamentos de rolos cônicos

Rolamentos autocompensadores de rolos

Rolamentos axiais de esferas ou escora simples

Rolamentos axiais

NUP NUP NUP N N N N NF NF NF

3 3 4 0 2 3 4 2 3 4

Série

Série do tipo

Série de Largura

NA48(NSK) NA49(NSK) NA59(NSK) NA69(NSK) HK(SKF) BK(SKF)

NA NA NA NA HK BK

4 4 5 6 não há não há

Série do diam. externo 8 9 9 9 não há não há

329 320 330 331 302 322 332 303 323 230 239 240 231 241 222 232 213 223 511 512 513 514 522 523 524 532 533 534 292

3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2

2 2 3 3 0 2 3 0 2 3 3 4 3 4 2 3 1 2 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 9

9 0 0 1 2 2 2 3 3 0 9 0 1 1 2 2 3 3 1 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2

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(0) 2 (0) 1 (0) (0) (0) (0) (0) (0)

171

autocompensadores de rolos

293 294 10 12 13 22 23 112

Rolamentos autocompensadores de esferas

Tipo de Rolamento

Rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular

Rolamentos de duas carreiras de esferas de contato angular Rolamentos rígidos ou fixos de duas carreiras de esferas Rolamentos axiais de duas carreiras de esferas ou escora dupla

Rolamentos de Rolamentos de quatro pontos de contato Rolamentos de duas carreiras de rolos cilíndricos Rolamentos axiais de agulhas Obs: os rolamentos SKF possuem designação diferente, veja as observações no final deste esquema.

2 2 1 1 1 2 2 1

9 9 (1) (0) (0) (2) (2) 1

3 4 0 2 3 2 3 2

Série

Série do tipo

Série de Largura

79 70 72 73 33 32 43 42 544 524 543 523 542 522 QJ3 QJ2 NNU49 NN30

7 7 7 7 (0) (0) 4 4 5 5 5 5 5 5 QJ QJ NNU NNU

(1) (1) (0) (0) 3 3 (2) (2) 4 2 4 2 4 2 (0) (0) 4 3

Série do diam. externo 9 0 2 3 3 2 3 2 4 4 3 3 2 2 3 2 9 0

AXK

Não há

OBSERVAÇÕES: há alguns casos particulares em que a norma ISO não é aplicada por algum fabricante Tipo de Rolamento

Esquema de Designação Z X X Y Y

Rolamento radial de Agulhas da SKF

Onde: Z – representa o tipo do rol. de agulhas, se for igual a HK é um rolamento sem fundo, se for BK é um rolamento com fundo; Educação Profissional

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Exemplo Designação - BK 1012 Rolamento radial de agulhas, com fundo, diâmetro interno de 10 mm e largura 12 mm.

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XX - diâmetro interno YY - largura do rolamento.

Z X X Y Y Rolamento axial de Agulhas da SKF

Onde: Z – representa o tipo do rolamento, neste caso AXK. XX - diâmetro interno YY - diâmetro externo.

Designação - AXK 1730 Rolamento axial de agulhas, diâmetro interno de 17 mm e diâmetro externo 30 mm.

15.2 - MANCAIS DE DESLIZAMENTO São conjuntos destinados a suportar as solicitações de peso e rotação de eixos e árvores. Os mancais estão submetidos ao atrito de deslizamento que é o principal fator a considerar para sua utilização.

15.2.1 - Classificação dos mancais Pelo sentido das forças que suportam, os mancais classificam-se em: axiais (Figura 15.12), radiais (Figura 15.13) e mistos (Figura 15.14).

Figura 15.12 – Mancal axial

Figura 15.13 – Mancal radial

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Figura 15.14 – Mancal misto

15.2.2 - Formas construtivas dos mancais Os mancais, em sua maioria, são constituídos por uma carcaça e uma bucha. A bucha pode ser dispensada em casos de pequena solicitação.

15.2.3 – Tipos de mancais de deslizamento - Mancal axial: Feito de ferro fundido ou aço tem como fator principal à forma da superfície que deve permitir uma excelente lubrificação. Podem ser construídos para girar em sentido único ou em duplo sentido, sendo importante em sua consecução os entalhes para lubrificação (Figura 15.15).

Figura 15.15 – Detalhes construtivos de um mancal axial - Mancal inteiriço: Feito geralmente de ferro fundido e empregado como mancal auxiliar embuchado ou não. Suporta esforços radiais (Figura 15.16).

Figura 15.16 – Detalhes construtivos de um mancal radial inteiriço Educação Profissional

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- Mancal ajustável: Feito de ferro fundido ou aço e embuchado. A bucha tem sempre forma que permite reajuste radial. Empregado geralmente em tornos e máquinas que devem funcionar com folga constante (Figura 15.17).

Figura 15.17 – Detalhes construtivos de um mancal radial ajustável - Mancal reto bipartido: Feito de ferro fundido ou aço e embuchado com buchas de bronze ou casquilhos de metal antifricção. Empregado para exigências médias (Figura 15.18).

Figura 15.18 – Detalhes construtivos de um mancal radial bipartido

15.2.4 - Materiais para buchas Os materiais para buchas devem ter as seguintes propriedades: a) Baixo módulo de elasticidade, para facilitar a acomodação à forma do eixo; b) Baixa resistência ao cisalhamento, para facilitar o alisamento da superfície; c) Baixa soldabilidade ao aço, para evitar defeitos e cortes na superfície; d) Boa capacidade de absorver corpos estranhos, para efeito de limpar a película lubrificante; e) Resistência à compressão, à fadiga, à temperatura de trabalho e à corrosão; f) Boa condutibilidade térmica; g) Coeficiente de dilatação semelhante ao do aço. Os materiais mais usados são: bronze fosforoso, bronze ao chumbo, latão, ligas de alumínio, metal antifricção, ligas de cobre sinterizado com adição de chumbo ou estanho ou grafite em pó, materiais plásticos como o náilon e o politetrafluretileno (teflon). Os sinterizados são autolubrificantes por serem mergulhados em óleo quente após sua fabricação. Este processo faz com que o óleo fique retido na porosidade do material e com o calor do trabalho venha à superfície cumprir sua função.

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16 - ELEMENTOS DE VEDAÇÃO

16.1 – VEDADORES São elementos destinados a proteger máquinas ou equipamentos contra a saída de líquidos e gases, e a entrada de sujeira ou pó. São genericamente conhecidas como juntas, retentores, gaxetas e guarnições. As partes a serem vedadas podem estar em repouso ou movimento. Uma vedação deve resistir a meios químicos, a calor, a pressão, a desgaste e a envelhecimento. Em função da solicitação as vedações são feitas em diversos formatos e diferentes materiais.

16.1.1 - Classificação dos elementos de vedação a) Vedação estática; b) Vedação dinâmica.

a) Vedação estática: Não existe movimento considerado entre as parte envolvidas (Figura 16.1). O desempenho do elemento de vedação depende de sua capacidade de preencher os espaços entre as peças envolvidas.

Figura 16.1 – Exemplo de vedação estática b) Vedação dinâmica: Existe movimento de qualquer das partes com o elemento de vedação (Figura 16.2).

Figura 16.2 – Exemplo de vedação dinâmica

16.1.2 – Tipos de vedadores Existe uma grande variedade de vedadores, uma vez que são desenvolvidos para atender aos mais variados projetos de máquinas. Além disso, possuem uma enorme gama de medidas para cada tipo de vedador. Juntas: Exercem a vedação de forma estática nas máquinas e equipamentos. São fabricadas a partir de vários materiais escolhidos de acordo com o produto a ser vedado e o meio externo de Educação Profissional

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trabalho, além de outros fatores como pressão interna do produto a vedar, acabamento das superfícies a vedar, entre outros. Exemplos de juntas: Papelão hidráulico: Fabricado a partir de amianto ou não amianto com borrachas e ligantes (Figura 16.3).

Figura 16.3 – Junta de papelão hidráulico Juntas de borracha: Fabricadas em borracha natural ou sintética (Figura 16.4).

Figura 16.4 – Exemplo de juntas de borracha Juntas de plástico: Especialmente os polímeros do tipo Nylon, Teflon, Poliuretano estão sendo cada vez mais utilizados pela sua capacidade de vedação e resistência à deterioração (Figura 16.5).

Figura 16.5 – Exemplos de juntas de plástico (Teflon) Juntas metálicas: Fabricadas em aço, alumínio cobre latão ou ligas são muito utilizadas na mecânica, especialmente em aplicações sob altas temperaturas.  Junta plástica ou veda junta - são produtos químicos em pasta usados em superfícies rústicas ou irregulares. Empregados, também, como auxiliares nas vedações com guarnições de papelão ou cortiça. Existem tipos que se erigissem e são usados para alta pressão; e tipos semi-sectivos que mantêm a elasticidade para compensar a dilatação. A ordem de aperto dos parafusos tem de ser respeitada para uniformizar a massa (Figura 16.6).

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Figura 16.6 – Aplicação de junta plástica Anel tipo “0” de borracha e secção circular - usados em diversas aplicações, tais como vedações em componentes hidráulicos e pneumáticos, válvulas em geral, motores de combustão interna, entre outras (Figura 16.7). É um dos elementos de vedação mais comum. Podem ser usados para vedação elástica ou dinâmica (Figura 16.8).

Figura 16.7 – Exemplos de aplicações dos anéis tipo “O”

Figura 16.8 – Exemplos de tipos anel “O”

Retentor - é feito de borracha ou couro, tem perfil labial e veda principalmente peças móveis. Alguns tipos possuem uma carcaça metálica para ajuste no alojamento; também apresentam um anel de arame ou mola helicoidal para manter a tensão ao vedar (Figura 16.9).

Figura 16.9 – Exemplos de vedação com retentores Educação Profissional

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Gaxetas: São conhecidos por gaxeta os elementos vedantes que permitem ajustes à medida que a eficácia da vedação vai diminuindo. São utilizadas principalmente em bombas centrífugas e válvulas (Figura 16.10). As gaxetas são fabricadas em forma de corda, para serem recortadas, ou em anéis já prontos para a montagem (Figura 16.11).

Figura 16.10 – Aplicação da gaxeta

Figura 16.11 – Confecção das gaxetas Selo mecânico: É um vedador de precisão que utiliza princípios hidráulicos para reter os fluídos. A vedação exercida pelo selo mecânico se processa em dois momentos: a vedação principal e a secundária (Figura 16.12).

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Figura 16.12 – Aplicação do selo mecânico

Vantagens do selo mecânico: a) Reduz o atrito entre o eixo da bomba e o elemento de vedação; conseqüentemente, reduz a perda de potência da bomba; b) Elimina o desgaste prematuro do eixo e da bucha; c) A vazão ou fuga do produto em operação é mínima ou invisível; d) Tem capacidade de absorver o jogo e a deflexão normais do eixo rotativo; e) Reduz o tempo de manutenção; f) Permite operar com segurança fluídos tóxicos, corrosivos ou inflamáveis. O selo mecânico é usado em equipamentos de grande importância como aqueles usados em refinarias (bombas de transporte), tratamento de água e esgoto (bombas de lama bruta), indústria da construção (bomba de submersão), indústria de bebidas (fabricação de cerveja), indústria têxtil (bombas de tintura), indústria química (bombas padronizadas), construção naval (bomba principal de refrigeração por água do mar), energia (bombas de climatização de caldeira), usinas termoelétricas e nucleares. Os materiais empregados na fabricação dos componentes de um selo mecânico são: a) Viton; b) Teflon; c) Buna Nitrílica; d) Grafoil; e) Kalrez; f) Carvão. Funcionamento do selo mecânico: A grande quantidade de calor gerada nas faces seladoras devido ao atrito entre as superfícies pode dar origem à falhas e desgastes do selo; para evitar que isso aconteça, faz-se circular um líquido adequado pela caixa de gaxeta, com a finalidade de penetrar por entre as faces seladoras e mantê-las afastadas uma da outra, isto é, substitui-se o atrito sólido pelo atrito fluído, em que o líquido tem a função de lubrificar e refrigerar o selo. Os principais fatores que prejudicam o bom funcionamento do selo são a alta temperatura e os abrasivos. A alta temperatura deve ser mantida dentro de uma faixa tolerável e os abrasivos Educação Profissional

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devem ficar afastados da película lubrificante formada entre as faces seladoras. Isto é conseguido por meio de “sistemas auxiliares”. Os sistemas auxiliares mais usados para diminuir ou evitar os problemas de funcionamento do selo são: a) Refrigeração da caixa de selagem; b) Refrigeração da sede do selo; c) Lubrificação das faces seladoras; d) Lavagem ou circulação; e) Recirculação com anel bombeador; f) Abafamento; g) Selo duplo; h) Suspiro e dreno.

17 - PARAFUSOS, PORCAS E ARRUELAS. Parafusos, porcas e arruelas são peças metálicas de vital importância na união e fixação dos mais diversos elementos de máquina. Por sua importância, a especificação completa de um parafuso e sua porca engloba os mesmos itens cobertos pelo projeto de um elemento de máquina, ou seja: material, tratamento térmico, dimensionamento, tolerâncias, afastamentos e acabamento.

17.1 - PARAFUSOS O parafuso é formado por um corpo cilíndrico roscado e por uma cabeça que pode ser hexagonal, sextavada, quadrada ou redonda (Figura 17.1).

Figura 17.1 – Parafusos com cabeça sextavada e quadrada

17.1.1 - Dimensão dos parafusos As dimensões principais dos parafusos são: 

Diâmetro externo ou maior da rosca;



Comprimento do corpo;



Comprimento da rosca;



Altura da cabeça;

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

Distância do hexágono entre planos e arestas.

O comprimento do parafuso refere-se ao comprimento do corpo.

17.1.2 - Tipos de parafusos Os parafusos podem ser: 

Sem porca;



Com porca;



Prisioneiro;



Allen;



De ponta atuante.

- Parafuso sem porca: Nos casos onde não há espaço para acomodar uma porca, esta pode ser substituída por um furo com rosca em uma das peças. A união dá-se através da passagem do parafuso por um furo passante na primeira peça e rosqueamento no furo com rosca da segunda peça (Figura 17.2). Os parafusos podem ter rosca (Figura 17.3) ou total ou parcial (Figura 17.4).

Figura 17.3 – Parafuso com rosca parcial

Figura 17.2 – fixação com parafuso

Figura 17.4 – Parafuso com rosca total

- Parafuso com porca: Às vezes, a união entre as peças é feita com o auxílio de porcas e arruelas. Nesse caso, o parafuso com porca é chamado passante (Figura 17.5 e 17.6).

Figura 17.5 – Fixação parafuso com porca

Figura 17.6 – Exemplos de parafusos com porcas

- Parafuso prisioneiro: O parafuso prisioneiro é empregado quando se necessita montar e desmontar parafuso sem porca a intervalos freqüentes. Consiste numa barra de seção circular com roscas nas duas extremidades (Figura 17.7 e 17.8).

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Figura 17.7 – Exemplo de parafuso prisioneiro Figura 17.8 – Fixação por parafuso prisioneiro

- Parafuso Allen: O parafuso Allen é fabricado com aço de alta resistência à tração e submetido a um tratamento térmico após a conformação. Possui um furo hexagonal de aperto na cabeça, que é geralmente cilíndrica e recartilhada. Para o aperto, utilizasse uma chave especial: a chave Allen (Figura 17.9).

Figura 17.9 – Fixação por parafuso allen

- Parafuso Ponta Atuante: O parafuso de ponta atuante não tem cabeça e serve para fixar peças em eixos. Possui fenda ou sextavado interno (Figura 17.10).

Figura 17.10 – Exemplo de parafuso de ponta atuante

17.2 – PORCAS Porcas são peças de forma prismática ou cilíndrica, providas de um furo roscado onde são atarraxadas ao parafuso. São hexagonais, sextavadas, quadradas ou redondas e servem para dar aperto nas uniões de peças ou, em alguns casos, para auxiliar na regulagem.

17.2.1 - Tipos de porcas São os seguintes os tipos de porcas: 

Sextavada;



Castelo;



Cega (ou remate);



Borboleta;

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

Contraporcas.

- Porca sextavada: A porca sextavada é o tipo mais comum, usada para fixar os parafusos nas peças (Figura 17.11).

Figura 17.11 – Exemplos de porcas sextavadas

- Porca castelo: A porca castelo é uma porca hexagonal com seis entalhes radiais, coincidentes dois a dois, que se alinham com um furo no parafuso, de modo que uma cupilha possa ser passada para travar a porca (Figura 17.12).

Figura 17.12 – Exemplo de porca castelo

- Porca cega (ou remate): Nesse tipo de porca, uma das extremidades do furo rosqueado é encoberta, ocultando a ponta do parafuso, podendo ser feita de aço ou latão. É geralmente cromada e possibilita um acabamento de boa aparência (Figura 17.13).

Figura 17.13 – Exemplos de porcas cegas

- Porca borboleta: Possui saliências parecidas com asas para proporcionar o aperto manual. Geralmente fabricada em aço ou latão, esse tipo de porca é empregado quando a montagem e a desmontagem das peças são necessárias e freqüentes (Figura 17.14).

Figura 17.14 – Exemplo de porca borboleta Educação Profissional

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- Contraporcas: As porcas sujeitas a cargas de impacto e vibração apresentam tendência a afrouxar, o que pode causar danos às máquinas. Um dos meios de travar uma porca é através do aperto de outra porca contra a primeira. Por medida de economia utiliza-se uma porca mais fina, e para sua travação são necessárias duas chaves de boca (Figura 17.15).

Figura 17.15 – Travamento por contraporca

17.3 – ARRUELAS São peças cilíndricas, de pouca espessura, com um furo no centro, pelo qual passa o corpo do parafuso. As arruelas servem basicamente para: 

Proteger a superfície das peças;



Evitar deformações nas superfícies de contato;



Evitar que a porca afrouxe;



Suprimir folgas axiais (isto é, no sentido do eixo) na montagem das peças;



Evitar desgaste da cabeça do parafuso ou da porca.

A maioria das arruelas é fabricada em aço, mas o latão também é empregado; neste caso, são utilizadas com porcas e parafusos de latão. As arruelas de cobre, alumínio, fibra e couro são extensivamente usadas na vedação de fluidos.

15.3.1 - Tipos de arruelas Os três tipos de arruela mais usados são: 

Arruela lisa;



Arruela de pressão;



Arruela estrelada.

- Arruela lisa (ou plana): Geralmente é feita de aço e é usada sob uma porca para evitar danos à superfície e distribuir a força do aperto. As arruelas de qualidade inferior, mais baratas, são furadas a partir de chapas brutas, mas as de melhor qualidade são usinadas e têm a borda chanfrada como acabamento (Figura 17.16)

Figura 17.16 – Exemplos de arruelas lisas

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- Arruela de pressão: A arruela de pressão consiste em uma ou mais espiras de mola helicoidal, feita de aço de mola de seção retangular. Quando a porca é apertada, a arruela se comprime, gerando uma grande força de tração entre a porca e a superfície (Figura 17.17).

Figura 17.17 – Exemplo de arruela de pressão

- Arruela estrelada (ou arruela de pressão serrilhada): é de dentes de aço de molas e consiste em um disco anular provido de dentes ao longo do diâmetro interno ou diâmetro externo. Os dentes são torcidos e formam pontas aguçadas. Quando a porca é apertada, os dentes se aplainam penetrando nas superfícies da porca e da peça em contato. A arruela estrelada com dentes externos é empregada em conjunto com parafusos de cabeça chanfrada (Figura 17.18).

Figura 17.18 – Exemplos de arruelas estreladas

18 – ENGRENAGENS São conjuntos (um par no mínimo) de rodas dentadas destinadas à transmissão de movimento e potência. No par de rodas dentadas, a de menor número de dentes é chamada de pinhão, enquanto a maior é a coroa. Na linguagem corrente, as próprias rodas dentadas são chamadas de engrenagens (Figura 18.1). As engrenagens são órgãos de contato direto e movimento misto: deslizamento e rolamento. Sua finalidade é transmitir o movimento de rotação de um eixo para outro, modificando a velocidade e permitindo a transmissão de potências elevadas. A teoria das engrenagens baseia-se nos rodetes, pois as engrenagens ou rodas dentadas nada mais são do que rodetes dispondo de saliências e reentrâncias que se conduzem mutuamente e dão origem aos chamados dentes de engrenagens.

Coroa

Pinhão Figura 18.1 – Exemplo de par de engrenagens Educação Profissional

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18.1 – NOMENCLATURA Considerando a forma construtiva das engrenagens, é importante reconhecer a denominação atribuída aos seus elementos básicos (Figura 18.2).

Figura 18.2 – Nomenclatura dos principais elementos de uma engrenagem

18.2 - TIPOS DE ENGRENAGENS 18.2.1 - Engrenagem cilíndrica de dentes retos Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. É o tipo mais comum de engrenagem e o de mais baixo custo. É usada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em serviço, pois é fácil de engatar. É mais empregada na transmissão de baixa rotação do que na de alta rotação, por causa do ruído que produz (Figura 18.3).

Figura 18.3 – Engrenagens cilíndricas de dentes retos Educação Profissional

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18.2.2 - Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais Os dentes são dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo. É usada em transmissão fixa de rotações elevadas por ser silenciosa devido a seus dentes estarem em componente axial de força que deve ser compensada pelo mancal ou rolamento. Serve para transmissão de eixos paralelos entre si e também para eixos que formam um ângulo qualquer entre si (Figura 18.4).

Figura 18.4 – Engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais

18.2.3 - Engrenagem cilíndrica com dentes internos É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas, permitindo uma economia de espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas do mesmo conjunto giram no mesmo sentido (Figura 18.5).

Figura 18.5 – Engrenagem cilíndrica com dentes internos

18.2.4 - Engrenagem cilíndrica com cremalheira A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente grande. É usada para transformar movimento giratório em longitudinal (Figura 18.6).

Figura 18.6 – Engrenagem cilíndrica com cremalheira

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18.2.5 - Engrenagem cônica com dentes retos É empregada quando as árvores se cruzam; o ângulo de interseção é geralmente 90º, podendo ser menor ou maior. Os dentes das rodas cônicas têm um formato também cônico, o que dificulta sua fabricação, diminui a precisão e requer uma montagem precisa para o funcionamento adequado. A engrenagem cônica é usada para mudar a rotação e direção da força, em baixas velocidades (Figura 18.7).

Figura 18.7 – Engrenagem cônica com dentes retos

18.2.6 - Engrenagem cilíndrica com dentes em “V” ou bi-helicoidais Conhecida também como engrenagem espinha de peixe. Possui dentado helicoidal duplo com uma hélice à direita e outra à esquerda. Isso permite a compensação da força axial na própria engrenagem, eliminando a necessidade de compensar esta força nos mancais. Para que cada parte receba metade da carga, a engrenagem em espinha de peixe deve ser montada com precisão e uma das árvores deve ser montada de modo que flutue no sentido axial. Usam-se grandes inclinações de hélice, geralmente de 30 a 45º. Pode ser fabricada em peça única ou em duas metades unidas por parafusos ou solda. Neste último caso só é admissível o sentido de giro no qual as forças axiais são dirigidas uma contra a outra (Figura 18.8).

Figura 18.8 – Engrenagem bi-helicoidais

18.2.7 - Engrenagem cônica com dentes helicoidais Empregada quando o par de rodas cônicas deve transmitir grandes potências e girar suavemente, pois com este formato de dentes consegue-se o engrenamento simultâneo de dois dentes (Figura 18.9).

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189

Figura 18.9 – Engrenagem cônica com dentes helicoidais

18.2.8 - Parafuso sem-fim e engrenagem côncava (coroa) O parafuso sem-fim é uma engrenagem helicoidal com pequeno número (até 6) de dentes (filetes). O sem-fim e a coroa servem para transmissão entre dois eixos perpendiculares entre si. São usados quando se precisa obter grande redução de velocidade e conseqüente aumento de momento torsor. Nos engrenamentos sem-fim, como nas engrenagens helicoidais, aparecem forças axiais que devem ser absorvidas pelos mancais. Entre o sem-fim e a coroa produz-se um grande atrito de deslizamento. A fim de manter o desgaste e a geração de calor dentro dos limites, adequam-se os materiais do sem-fim (aço) e da coroa (ferro fundido ou bronze), devendo o conjunto funcionar em banho de óleo (Figura 18.10).

Figura 18.10 – Sem-fim coroa

ANEXO

Tabela de conversão de torques Newton. metro (N.m) em Kilograma-força. metro (Kgf.m) 1 N.m = 0,10197 Kgf.m Nm

0 100 200 300 400 500 600

0.00 10.20 20.39 30.59 40.79 50.99 61.18

1.02 11.22 21.41 31.61 41.81 52.00 62.20

204 12.24 22.43 32.63 42.83 53.02 63.22

3.06 13.26 23.45 33.65 43.85 54.04 64.24

50 (Kgf.m) 4.08 5.10 14.28 15.30 24.47 25.49 34.67 35.69 44.87 45.89 55.06 50.08 65.26 66.28

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6.12 16.31 26.51 36.71 46.91 57.10 67.30

7.14 17.33 27.63 37.73 47.93 58.12 68.32

8.16 18.35 28.55 38.76 48.95 59.14 69.34

9.18 19.37 29.57 39.77 49.97 60.16 70.36

190

700 800 900 1000

71.38 81.58 91.77 101.97

72.40 82.60 92.79 102.99

73.42 83.62 93.81 104.01

74.44 84.64 94.83 105.03

75.46 85.66 95.85 108.05

76.48 86.68 96.87 107.07

77.50 87.70 97.89 108.09

78.52 88.71 98.91 109.11

79.54 89.73 99.93 110.13

80.56 90.75 100.95 111.15

Libra força.pé em Newton.metro (1 Lbf.pé = 1,356 Nm) Lbf.pé

6.78 20.34 33.90 47.46 61.02 74.58 88.14 101.70 115.26 128.82 142.38

8.14 21.70 35.26 48.82 62.38 75.94 89.50 103.06 116.62 130.18 143.74

9.49 23.05 36.61 50.17 63.73 77.29 90.85 104.41 117.97 131.53 145.09

10.85 24.41 37.97 51.53 65.09 78.65 92.21 105.77 119.33 132.89 146.45

12.20 25.76 39.32 52.88 66.44 80.00 93.56 107.12 120.68 134.24 147.80

4.43 11.81 19.19 26.57 33.95 41.33 48.71 56.09 63.47 70.85 78.23

5.17 12.54 19.93 27.31 34.69 42.07 49.45 56.83 64.21 71.59 78.97

5.90 13.28 20.66 28.04 35.42 42.80 50.18 57.56 64.94 72.32 79.70

6.64 14.02 21.40 28.78 36.16 43.54 50.92 58.30 65.68 73.06 80.44

(Nm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 13.56 27.12 40.68 54.24 67.80 81.36 94.92 108.48 122.04 135.60

1.36 14.92 28.48 42.04 55.60 69.16 82.72 96.28 109.84 123.40 136.96

2.71 16.27 29.83 43.39 56.59 70.51 84.07 97.63 111.19 124.75 138.31

4.07 17.63 31.19 44.75 58.31 71.87 85.43 98.99 112.55 126.11 136.67

5.42 18.98 32.54 46.10 59.66 73.22 86.78 100.34 113.90 127.46 141.02

1 Lbf.pé = 12 Lbf.pol

Newton.metro (N.m) em libra-força.pé (Lbf.pé) 1 N.m = 0,73756 Lbf.pé Nm

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 7.38 14.76 22.14 29.52 36.90 44.28 51.66 59.04 66.42 73.80

0.74 8.12 15.50 22.88 30.26 37.64 45.02 52.40 59.78 67.16 74.54

1.48 8.86 16.24 23.62 31.00 38.38 45.76 53.14 60.52 67.90 75.28

2.21 9.59 16.97 24.35 31.77 39.11 46.49 53.87 61.25 68.63 76.01

5 (Lbf.pé) 2.95 3.69 10.33 11.07 17.71 18.45 25.10 25.83 32.47 33.21 39.85 40.59 47.23 47.97 54.61 55.35 62.00 62.73 69.37 70.11 76.75 77.49

Fator de cálculos de torque Unidade conhecida N.cm N.m Kgf.cm Kgf.m Lbf.pol Lbf.pé

= N.cm 1 100 9.807 980.7 11.298 135.58

= N.m 0.01 1 0.09807 9.807 0.11298 1.3558

Unidade de medição = Kgf.cm = Kgf.m 0.10197 0.00102 10.197 0.10197 1 0.01 100 1 1.152 0.01152 13.825 0.13825

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= Lbf.pol 0.0885 8.851 0.868 86.796 1 12

= Lbf.pé 0.00738 0.7376 0.0723 7.233 0.0833 1

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BIBLIOGRAFIA AMORIM, Josino Ferreira de; CRUZ, Ronaldo Neves; ULIANA, Renilton Operatrizes I – Ferramentaria. ETFES. 1995.

Carlos. Máquinas

GEDORE. Catalogo de Ferramentas – O seu parceiro em ferramentas profissionais.s/ ano. KARDEC, Alan. Gestão estratégica e Manutenção Autônoma. Rio de Janeiro: Qualitymark: Abraman. 2002. KARDEC, Alan. Gestão estratégica e técnicas preditivas. Rio de Janeiro: Qualitymark: Abraman. 2002. MIRSHAWKA, Victor; OLMEDO, Napoleão Lupes. Manutenção: Combate aos custos da nãoeficácia. Makron Books. 2003. ROCCA, Jairo Estevão; NETO, José Nunes; GOMES, Robison Orlando. Organização da Manutenção, Ferramentas, Equipamentos. CEFETES. 2003. SANTOS, Valdir Aparecido dos. Manual prático da manutenção industrial. São Paulo: Ícone editora. 1999. SENAI. Mecânica: Noções Básicas de Amarração, Sinalização e Movimentação de Cargas. Espírito Santo: SENAI/CST. 1996. SENAI. Mecânica: Procedimento de Segurança e Higiene do Trabalho. Espírito Santo: SENAI/CST. 1996. TELECURSO2002. Mecânica: Manutenção. Editora Globo. 2002.

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