Acoplamentos

Acoplamento é um conjunto mecânico constituído de elementos de máquina,empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixo-árvores. Dentre as principais funções dos acoplamentos podemos citar: 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

Tipos de Acoplamentos

Os acoplamentos mecânicos são classificados conforme montagem e modo de atuar, sendo eles subdivididos em acoplamentos permanentes e comutáveis.

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. Eles são classificados em: Fixos ou rígidos e Flexíveis.

Acoplamentos Rígidos

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

Acoplamentos Flexíveis

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, encontram-se os elásticos e não-elásticos.

Flexíveis Elásticos

Também denominados de acoplamentos elásticos, são constituídos de duas partes metálicas e um elemento de material não metálico (borracha, poliuretano ou outro material sintético) entre elas. Estes acoplamentos diferenciam dos acoplamentos tradicionais rígidos em dois pontos: elasticidade torcional e flexibilidade elástica.

Elasticidade Torcional: Capacidade de deformação (compressão, torção ou tração) do elemento elástico ao ser submetido ao momento de torção.

Flexibilidade Elástica: O elemento elástico possui capacidade de absorver desalinhamento axial, radial e angular.Acoplamentos elásticos são apropriados para transmitir rotação, movimento de torção, assim como amortecer picos de carga, choques e ruídos das máquinas acopladas.

Pelas características mencionadas, os acoplamentos elásticos são os mais utilizados em equipamentos acionados por motor elétrico.Porém os acoplamentos flexíveis elásticos também apresentam suas desvantagens, entre as quais podemos citar: Sensíveis a altas temperaturas, raios ultravioleta e produtos químicos; Por não serem torsionalmente rígidos, não devem ser usados em aplicações que exijam precisão; São maiores do que acoplamentos metálicos para um mesmo valor de torque; Podem apresentar dificuldades para balanceamento.

Dentre os principais tipos de acoplamentos flexíveis elásticos temos:

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.

Flexíveis Não-Elásticos

Estes acoplamentos são denominados flexíveis devido sua mobilidade, porém não possuem os mesmos requisitos que os acoplamentos elásticos, possuindo o mesmo comportamento dos acoplamentos rígidos, no que diz a respeito a choque e vibrações torcionais, porém o que os diferencia são as flexibilidades radial, axial e angular obtida entre os cubos do acoplamento, que permitem compensar pequenos desalinhamentos entre os eixos das máquinas e evitar quebras prematuras.São acoplamentos cuja transmissão do momento de torção se realiza através do dentado interno e externo. A combinação das duas articulações confere a capacidade de compensar desalinhamento inevitável, na instalação das máquinas rígidas acopladas. São destinadas as aplicações com necessidade de sincronismo torcional ou reversões constantes em carga por serem torcionalmente rígidos.

Acoplamento de Engrenagens: são utilizados na ligação de eixos rotativos, com desalinhamentos normalmente inevitáveis, tanto radiais como angulares e axiais. São acoplamentos flexíveis, cuja transmissão de torque se dá através de denteado interno e externo. São indicados para aplicações que necessitam de menor dimensão, maior capacidade de torque e a ambientes agressivos a elastômeros.

Seleção de Acoplamentos

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

Para escolher o acoplamento mais adequado, é necessário conhecer a potência a transmitir a rotação no eixo em que está instalado o acoplamento, o tipo de máquina a ser acionada e o ciclo operativo da máquina. Para a determinação do acoplamento é necessário considerar ainda, o fator de serviço (fs) conforme as tabelas dos fabricantes. O fator de serviço (fs) quantifica as influências das condições externas sobre o funcionamento do acoplamento. Ele depende do tipo de serviço da máquina a ser acionada, do tempo de funcionamento diário, do número de partidas por hora e da temperatura ambiente. O momento máximo (Mmáx) do acoplamento escolhido, deverá ser maior que o momento equivalente (Meq) calculado pela fórmula:

A constante C varia de acordo com a unidade na qual se encontra a potência da máquina acionadora.

C = 9550 (potência em kW); C = 7030 (potência em CV); C = 7202 (potência em HP).