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ELEMENTOS DE MÁQUINAS - ACOPLAMENTOS

DEFINIÇÃO :

Acoplamento é um conjunto mecânico constituído de elementos de máquina, empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores.


FUNÇÕES:

Unir dois eixos Absorver choques Compensar os desalinhamentos entre eixos Transmitir torque Reduzir vibrações Não forçar os rolamentos dos motores ou mancais Permitir a manutenção no eixo motriz ou no eixo movido individualmente Absorver dilatações dos eixos do motor e do sistema


CLASSIFICAÇÃO:

Os acoplamentos mecânicos são classificados conforme montagem e modo de atuar, sendo eles subdivididos em acoplamentos permanentes e comutáveis. Não iremos apresentar detalhes do acoplamento comutável.

Os acoplamentos permanentes são aqueles que atuam continuamente, para conectar eixos que durante o funcionamento da máquina ou equipamento não existe a necessidade de haver sua desconexão, o que só ocorrerá em caso de manutenção. Usados em eixos de árvores colineares, ou que se cruzam, ou ainda em eixos de árvores paralelos.


CLASSIFICAÇÃO DOS ACOPLAMENTOS PERMANENTES:

Fixos ou Rígidos; Flexíveis.

Os eixos dos acoplamentos fixos devem ser alinhados precisamente, pois estes elementos não conseguem compensar eventuais desalinhamentos ou flutuações.

Além disso:

Não possuem qualquer flexibilidade; São torcionalmente rígidos; Não absorvem choques e vibrações; Não admitem desalinhamento radial, axial e angular.

Os acoplamentos permanentes rígidos podem ser de flanges, com luva de compressão ou ainda de discos ou pratos.


FLANGE:

Método clássico de conectar árvores e é bem adequado a transmissão de potência elevada em baixa velocidade. Ela é feita mecanicamente através das saliências, encaixes ou parafusos ajustados à carga de cisalhamento; ou pelo atrito, através da pressão gerada pela força de compressão aplicada pelos parafusos.


Com luva de compressão ou aperto:

Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser montado e removido sem grandes problemas de alinhamento.São os mais empregados e a união deve ser construídas de modo que não apresente saliências ou de modo a ficar totalmente cobertas, para evitar acidentes.


Discos ou pratos:

Usados em transmissão de grandes potências, a superfície de contato é lisa ou dentada. São acoplamentos utilizados para suavizar a transmissão em árvores cujo movimento é brusco e onde o alinhamento perfeito não é garantido.


Os acoplamentos flexíveis, consistem de dois cubos, um em cada eixo, projetados de modo que ambos se liguem com um elemento intermediário, flexível ou flutuante. Os eixos devem ser cuidadosamente alinhados pois estes são usados para absorver desalinhamentos casuais. Dentre os acoplamentos permanentes flexíveis, encontra-se os elásticos e não-elásticos.


Elásticos de pinos:

Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha.


Elásticos de garras elásticas:

Constituídos de garras, que por sua vez são de borrachas, são introduzidas nas aberturas do contra-disco, transmitindo o movimento.


Elásticos perflex ou pneu:

Conhecidos por acoplamentos super elásticos. Os discos do acoplamentos são unidos perifericamente por uma borracha apertada por anéis de pressão. Permite maior desalinhamento que os convencionais.


Elásticos fita de aço ou grade de aço:

Consiste em dois cubos com flanges ranhurados onde encontra-se grade elástica ligando os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo espaço é preenchido por graxa. É o acoplamento com melhor relação custo X benefício e melhor vida útil, apesar da lubrificação que deve ser periódica e da troca do elemento de desgaste: a grade.


Elásticos dentes arqueados:

Acoplamentos cujos dentes possuem a forma ligeiramente arqueada no sentido axial, o que permite um desalinhamento angular de até 3°. O anel dentado – peça que transmite o movimento – possui duas carreiras de dentes que são separadas por uma saliência central.


Não-Elásticos:

Os acoplamentos permanentes flexíveis não-elásticos, compensam desalinhamento radial, axial e angular; são torcionalmente rígidos, não absorvem choques e vibrações. Entretanto, são capazes de manter o sincronismo entre as máquinas acopladas.


Não-Elásticos Oldham:

Acoplamento que permite desalinhamentos torcionais muito pequenos (paralelos e axiais são consideráveis), mas transmitem grandes potências. Há necessidade de ser lubrificado com periodicidade e quando desgastado pode ser trocado.


Não-Elásticos Cardan ou junta universal:

Acoplamento usado na ligação de árvores que formam um ângulo permanente entre si. Numa visão geral, o cardan é composto de dois eixos tubulares, um primário, centrado a fonte motriz e outro secundário centrado ao eixo de tração. As suas extremidades contam com articulações denominadas juntas móveis universais, as quais podem possuir rolamentos, mangas de ligação, grampos ou anéis de pressão e guarda-pós para acompanhar o movimento unilateral dos mesmos. Elas não transmitem o movimento a freqüência constante.


Homocinética ou junta universal de velocidade constante:

Esse tipo de junta é usado para transmitir movimento entre árvores que precisam sofrer variação angular, durante sua atividade. Essa junta é constituída de esferas de aço que são acomodadas em alojamentos específicos denominados calhas. São empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores. Esses acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é,obedecem a um comando.


Seleção do acoplamento:

Na seleção de acoplamentos, é imprescindível considerar, além do tipo de acoplamento: o momento da máquina acionadora; o grau de irregularidade do sistema; a magnitude das massas a serem aceleradas; desalinhamento durante a operação.

Depois de escolhido o tipo de acoplamento, os fabricantes disponibilizam métodos para se dimensionar sua peça.


Exemplo de uma tabela para escolha de acoplamento:


Cálculo para seleção do acoplamento:


Instalação do acoplamento:


Alinhamento do conjunto:


Manutenção Preventiva:

Lubrificação: Ponto de gota - 150ºC ou acima; Consistência - NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300; Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por

centrifugação; Deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais em

refinados de alta qualidade; Não deve corroer aço ou deteriorar o neopreme (material das guarnições)


As empresas fornecedoras de acoplamentos mecânicas tem obrigação de fornecer catálogos ou manuais de utilização de seus produtos, para que a responsabilidade passe automaticamente para o uso e finalidade a qual foi solicitada.

Manutenção Preditiva:


Bibliografia:

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA - CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – Apostila;Instituto Federal de educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina – Campus Araranguá - Elementos de Máquinas – Apostila Modulo 3, Prof. Daniel João Generoso – 2009;Noções Básicas de Elementos de Máquinas – SENAI – ES, 1996;loctite.fast.de/wwdh/pt/i139ch08.htm;www.wikimedia.org;Catálogo VULKAN;Catálogo REXNORD;www.driveshafts.com.au;www.powerflex.com.br.


“Na Engenharia 99% feito é igual a 0, faça as coisas 100% para que se considere concluídas”

Ricardo Guidini

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