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Elementos de Máquinas
Aula 12
Prof Tiago Pedroso 1/30
Aula passada
Elementos de União
Tipos de uniões
Falhas
Elementos roscados
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estiloalternacena.blogspot.com
Elementos roscados
A pré-carga em elementos roscados é muito importante. Medições direta da deformação elástica axial induzida
pela força.
Uso de torquimímetro
Torquímetro inteligente
Comumente se estabele um plano de reaperto.
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www.importecnica.com.br
Rebites
Largamente utilizados para uniões estruturais permanentes
Resistencia ao cisalhamento
Baixo custo
Tempo de montagem
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pt.wikipedia.org
Aplicações
Eficientes em cisalhamento
Ineficientes em tração
Prof Tiago Pedroso 5/30
www.mspc.eng.br
www.emic.com.br
Aplicações
Civil
Edifícios
Pontes
Mecânica
Vasos de pressão
Automóveis
Navios
Aviões
Prof Tiago Pedroso 6/30
portugues.torange.biz
www.unideutsch.com.br
portugues.torange.biz
Aplicações
Em aeronaves, devido as tensões superficiais
Rebites não empenam as partes unidas.
Bloqueio de propagação de trincas
Custo
Prof Tiago Pedroso 7/30
Outras vantagens
Não tendem a afrouxar pela vibração
Podem ser montados de apenas um lado (modo cego)
Unir materiais em diversas espessuras
Simples
Seguro
Prof Tiago Pedroso 8/30
Materiais
Podem ser feitos de qualquer material dúctil, com resistencia ao cisalhamento
Aço de médio carbono
Aço de baixo carbono
Alumínio
Latão
Ligas de cobre
Aço inoxidável
Metais presciosos
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Mais utilizado
Aeronaves, peças automotivas, mobília
Se justificado pela sua aplicação
Rebitagem
Quente
A friu
Rebite
Estampo - Contra estampo
Repuxador
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Rebitagem
Cálculos
Função da largura e esforço
Recobrimento
Recobrimento simples (vedação)
Recobrimento duplo (melhor vedação)
Furo=raio*1,06
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Falhas por tração
𝜎𝑡 =𝐹𝑠
𝑏 − 𝑁𝑟𝐷ℎ 𝑡
• 𝜎𝑡= tensão trativa na chapa
• 𝐹𝑠=carga total cisalhante
• 𝑏= largura bruta da chapa
• 𝑁𝑟=Número de rebites suportando a carga
• 𝐷ℎ=diâmetro do furo
• 𝑡=espessura da chapa
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Cisalhamento
𝜏𝑠 =𝑓𝑠𝐴𝑠
=
𝐹𝑠𝑁𝑟𝜋𝐷𝑟²4
=4𝐹𝑠
𝜋𝐷𝑟²𝑁𝑟
• 𝜏𝑠= tensão de cisalhamento • 𝑓𝑠=força de cisalhamento por rebite • 𝐴𝑠= área de cisalhamento por rebite • 𝐹𝑠=carga total cisalhante • 𝑁𝑟=Número de rebites suportando a carga • 𝐷𝑟=diâmetro do rebite
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Apoio compressivo
𝜎𝑐 =𝑓𝑠𝑡𝐷𝑟
=𝐹𝑠
𝑡𝐷𝑟𝑁𝑟
• 𝜎𝑐= tensão de apoio compressivo
• 𝑓𝑠=força de cisalhamento por rebite
• 𝐹𝑠=carga total cisalhante
• 𝑁𝑟=Número de rebites suportando a carga
• 𝐷𝑟=diâmetro do rebite
• 𝑡=espessura da chapa
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Soldas
Para uniões permanentes, soldas são uma alternativa atrativa economicamente.
O processo envolve a fusão dos material as serem unidos
O calor é fornecido por um arco elétrico controlado que passa o eletrodo para a peça de trabalho.
Normalmente um gás é usado para proteger a solda no processo de soldagem
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Tipos de Soldas
Com vareta
Soldagem com eletrodo metálico e gás inerte (MIG)
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shopping.tray.com.br
pt.wikipedia.org
Especificação
Normatizada pela American Weldind Society (AWS)
Dentre os vários tipos de juntas soldadas, estima-se que 85 % da soldas industriais seja por filete, 10% de topo e 5% soldas especiais.
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Soldas
As juntas de soldas devem ser consideradas como zonas não homogenias, estendendo-se desde:
O metal base não aquecido zona afetada pelo calor (ZAC) região do metal da solda
Esse gradiente da origem a concentradores de tensão, que devem ser considerados no projeto.
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Tratamento
Muitas vezes tratamento térmico de pré e /ou pós aquecimento são usados para reduzir as tensões residuais e distorções para níveis aceitáveis.
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Materiais
A maioria dos metais podem ser soldados, usando apropriadamente o processo, eletrodo e o meio de proteção
O material do eletrodo normalmente possui composição similar a do metal base a ser soldado, mas normalmente resistência a tração um pouco mais elevada
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Tabela de soldabilidade relacionada com o tipo de solda
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Especificação de eletrodos revestidos
A ANSI/AWS, especifica um sistema de numeração para a classificação eletrodo
Exemplo: EXXXYY E= significa que é eletrodo. Os 2 ou 3 primeiros dígitos relaciona-se a resistência a tração mínima. Os próximo digito está relacionado com a conveniencia de soldagem ( 1=todas as posições, 2=plana, filetes, 3=somente plana) O ultimo dígito refere-se ao revestimento do eletrodo e ao tipo de corrente.
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Especificação de eletrodos revestidos
Importante: para aplicações nas quais a segura pública está em questão os fatores de segura estão na lei.
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União por Adesivo
Processo que vem ganhando maiores proporções com o desenvolvimento de novos matérias adesivos
Adesivo propiciam juntas confiáveis a um baixo custo.
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Adesivos
Uma superfície aderente é essencial par uma forte união
Uma união por adesivo possuem grande probabilidade de sucesso quando requerido em cisalhamento.
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Adesivos
Vantagens em relação ao rebite e a elementos roscados:
Carregamento distribuído através da junta
Concentrações minimizadas
Superfície lisas, produzem melhor aparência, e acabamento mais fácil
Junção de materiais dissimilares
A capacidade visco elástica pode acomoda a expansão térmica, proporcionar amortecimento.
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Elementos de Fixação
União móvel
Parafusos – arruela - Porcas
Pino (peças articuladas) - Contra pino (cupilha)
Anel elástico
chaveta
União permanente
Rebites (cabeça e corpo cilíndrico)
Soldas
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Pino
Elementos de fixação peças que tem movimentos relativos ou não
Pino cônico
Pino cilíndrico
Pino elástico
Norma
Diâmetro, comprimento e função
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