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MOLAS E COXINS DE BORRACHA
PARTE II
CARACTERSTICAS DE CONSTRUO, TIPOS DE
SOLICITAO E MONTAGEM
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Contedo
Emprego e Vantagens de Molas de Borracha........................................... 3
Forma de Obteno e Fabricao ........................................................ 3
Adeso de Borracha a Substratos ........................................................... 3
Moldes para Confeco de Molas de Borracha ......................................... 5
Montagem das Molas de Borracha .......................................................... 6
Tipos de Solicitao em Molas de Borracha ............................................. 6
Solicitaes Compostas .......................................................................... 8
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Emprego e Vantagens de Molas de Borracha
crescente, a cada ano, a utilizao e o emprego de peas de borracha
em suspenso de veculos e apoio de mquinas, principalmente como peas
destinadas a amortecer choques, vibraes e rudos.
O emprego de Molas e Coxins de Borracha de certo vantajoso, porque,
uma vez devidamente dimensionadas e dispostas, na montagem, permitem que
se obtenha graus de liberdade em vrias direes, o que possibilita uma
perfeita combinao de molejo e amortecimento, sem a necessidade de
utilizao de amortecedores adicionais.
Forma de Obteno e Fabricao
Sendo a borracha facilmente moldvel, esta permite ao engenheiro
desenvolver formas geomtricas, das mais diversas possveis nas peas, de
maneira que a mola ou qualquer outro artefato, atenda tanto no formato
quanto no tipo de borracha, a funo a que se destina.
Normalmente, um molde de ao que contenha a forma negativa da pea
que se deseja, alimentado com o tipo de borracha definida, submetido
presso e temperatura adequada, em uma prensa apropriada, confecciona-se a
pea desejada.
Adeso de Borracha a Substratos
A possibilidade de unir-se diretamente por via qumica (adeso), da
borracha a outros materiais, tais como: ao, vidro, madeira, etc..., do origem a
uma grande e notvel simplificao na construo de elementos de mquinas
feitas com borracha.
Na construo de molas de borracha, em combinao com partes
metlicas, consegue-se uma unio na adeso de valores que chegam at 8,0
Mpa, quando a solicitao de cisalhamento.
A grande resistncia que se consegue na adeso por meio de vulcanizao
da borracha a substratos metlicos, possibilita a construo de molas e coxins
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que admitem grandes solicitaes de compresso e cisalhamento,
simultaneamente. Tais substratos metlicos constituem-se de: placas, buchas,
anis, pinos, parafusos, etc..., conforme ilustrado nas figuras 1a, 1b, 1c e 1d,
nos quais aderida e vulcanizada a borracha.
Figuras 1a ; 1b; 1c; 1d Substratos metlicos aderidos e
vulcanizados em conjunto com a borracha.
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Moldes para Confeco de Molas de Borracha
Quando da confeco de Molas e Coxins de Borracha aderidas ao metal
por meio de vulcanizao, devemos sempre ter em conta as observaes
abaixo:
a) No projeto de molas de borracha, deve-se observar que a construo
do molde no formem cavidades ou protuberncias no corpo de trabalho da
mola.
b) Observar a perfeita disposio dos Substratos metlicos que integraro
a mola, e sero unidos pela vulcanizao borracha, de forma a permitir certa
facilidade ao se extrair a pea do molde.
c) de boa prtica, sempre colocar primeiro o substrato metlico na
cavidade do molde, e em seguida alimentar com borracha para prensagem e
vulcanizao; nunca proceder ao contrrio.
d) Os substratos metlicos que integraro a mola de borracha, no
devero apresentar nenhuma aresta cortante, que venham provocar cortes
borracha quando deste conjunto em funcionamento.
e) O molde dever ser projetado e construdo de tal forma que, no ato da
prensagem e vulcanizao, no penetre borracha nas roscas ou partes que
comprometa a desmoldagem da pea pronta.
f) No projeto de uma Mola ou Coxim de Borracha, no se deve impedir a
contrao natural que ocorre no resfriamento da pea aps vulcanizao, pois,
caso contrrio, podem ocorrer elevadas tenses internas, que comprometam o
bom desempenho da mola ou coxim em seu funcionamento.
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Montagem das Molas de Borracha
Como a borracha praticamente incompressvel, o volume fsico
pertencente mola, dever ter espao livre para movimentar-se, pois, caso
contrrio, se esta for limitada de seus movimentos em todos os lados,
praticamente atuar como corpo rgido perdendo assim completamente a
funo a que se destina; ver fig. 2 a e 2 b, abaixo.
Tipos de Solicitao em Molas de Borracha
Geralmente as molas e coxins de borracha so mais empregadas quando
as solicitaes so de compreenso, toro e cisalhamento, ver figuras 3 a , 3 b
e 3 c, abaixo.
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Solicitao de trao em molas de borracha, raramente acontecem,
somente em casos extremamente especiais, e de menor responsabilidade
tcnica, nesses casos usa-se normalmente cordes tranados de borracha.
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Solicitaes Compostas
muito comum, em molas e coxins de borracha, acontecerem em
montagem, diversos tipos de solicitaes simultaneamente, por exemplo,
solicitao de compresso e toro, ao mesmo tempo; chamamos a este
fenmeno de solicitaes compostas, ver fig. 4.
Geralmente as solicitaes componentes de uma solicitao composta,
apresentam valores distintos de tenso na borracha, onde, comum e de boa
prtica, o Tecnologista de Borracha e o Engenheiro da mola, partir sempre o
dimensionamento pela carga solicitante de maior intensidade, seja a que mais
severamente atuar sobre o conjunto.
Toda tenso de solicitao aplicada mola ou coxim de borracha,
corresponder a curvas caractersticas diferentes, estas dependem das
variaes da seco transversal da mola, das resistncias opostas s
deformaes pelo atrito ou pelas fixaes da borracha ao substrato (adeso e
vulcanizao).
As curvas caractersticas correspondentes ao descarregamento da tenso
aplicada, apresentam menores ordenadas, que as correspondente ao
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carregamento, isto se d devido aos atritos internos das molculas da borracha,
e diferena de energia chamada de HISTERESE, veremos adiante.