Elementos de transmição

ELEMENTOS DE MÁQUINAS Prof. Eng. Wladimir Borges ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO I

1

INTRODUÇÃO A transmissão de movimento e de potência pode ser dada de várias formas, usando diversos tipos de elementos de transmissão. Nesta apostila, vamos abordar alguns desses elementos, tais como: polias e correias, correntes, engrenagens, eixos e árvores, cames, cabos de aço e sarilhos, disco de atrito, acoplamentos etc. Em máquinas é muito comum, termos vários desses elementos trabalhando simultaneamente. Entretanto, para efeito didático, vamos estudá-los separadamente. Vários desses elementos montados, sistemas de transmissão, que transferem potência e movimento a outro sistema. Na figura abaixo, a polia motora transmite energia e movimento à polia movida, que por sua vez, transmite movimento a engrenagem.

Os sistemas de transmissão podem, também, variar as rotações entre dois eixos. Nesse caso, o sistema de rotação é chamado variador ou redutor. As maneiras de variar a rotação de um eixo podem ser:

� Por engrenagens; � Por correias; � Por atrito.

Abaixo, temos a ilustração de um variador ou redutor por engrenagens acionado por um motor elétrico. MODOS DE TRANSMISSÃO Seja qual for o tipo de variador de velocidade ou redutor, sua função está ligada a eixos. A transmissão de força e movimento pode ser pela forma e por atrito. A transmissão pela forma é assim chamada porque a forma dos elementos transmissores é adequada para encaixamento desses elementos entre si. Essa maneira de transmissão é a mais usada, principalmente com os elementos chavetados, eixos-árvore entalhados e eixos-árvore estriados. Vejamos as ilustrações a seguir


2

A transmissão por atrito possibilita uma boa centralização das peças ligadas aos eixos. Entretanto, não se recomenda em transmissão de grandes esforços em relação aos transmitidos pela forma. Os principais elementos de transmissão por atrito são os elementos anelares e arruelas estreladas.

As arruelas estreladas possibilitam grande rigor de movimento axial (dos eixos) e radial (dos raios). As arruelas são apertadas por meio de parafusos que forçam a arruela contra o eixo e o cubo ao mesmo tempo. Esses elementos acima, constituem-se de dois anéis cônicos apertados entre si e que atuam ao mesmo tempo sobre o eixo e o cubo.

Vejamos alguns elementos de transmissão Apresentamos, a seguir, descrição dos principais elementos de máquina de transmissão: correias, correntes, eixos e árvores e cabos de aço. Os eixos já foram descritos. Cada um desses elementos será estudado mais profundamente nas aulas seguintes.

CORREIAS E POLIAS São elementos de máquina que transmitem movimento de rotação entre eixos por intermédio das polias. As correias podem ser contínuas ou com emendas. As polias são cilíndricas, fabricadas em diversos materiais. Podem ser fixadas aos eixos por meio de pressão, de chaveta ou de parafuso.


3

A transmissão de potência através do conjunto polia-correia consiste, no mínimo, em duas polias, sendo uma delas motriz, interligada por uma correia que por atrito transmite a potência à outra polia acionada, motora ou movida. Geralmente são transmissões silenciosas e largamente utilizadas na indústria de modo geral, veículos e tomadas de força (PTO – Power take off). Existem vários tipos de correias, planas, trapezoidais, dentadas entre outras. A mais comum são as trapezoidais ou “V”. Os cálculos a seguir servem para as planas e trapezoidais, sendo essa ultima a que nos deteremos mais. CORREIAS TRAPEZOIDAIS OU “V” São correias constituídas de cordonéis (tipos de barbantes) embutidos em borracha, cobertos por lonas, de forma trapezoidal. Seu efeito cunha transmite a potência de uma polia à outra, sendo a região média superior da secção transversal da correia que fica tensionada e a média inferior sofre compressão.

RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO: Seja N1 rotação da polia 1 e N2 rotação da polia 2. Assim, através da relação abaixo se pode obter a rotação (RPM) de uma das polias:

Sendo 2

1

1

2

D

D

N

N==ϕ

é a relação de transmissão DISTÂNCIA ENTRE CENTROS I

ϕ

2211 .. DNDN =


4

Pode-se também utilizar tensionadores ou polia louca, como nas figuras a seguir: As polias trapezoidais devem ser colocadas de forma que tanto não fiquem folgadas no seu alojamento na polia e nem fique apertada, seguindo a recomendação abaixo.

αCONTATODEARCO

[ ].2

)()(785,0

2

212

12L

DDDD

LI

−++−=

α ( )I

DDo

O 1260180

−−=


5

POLIAS As polias merecem atenção especial para suas confecções, pois o conjunto polia-correia é o responsável pela perfeita transmissão de potência entre o motor e a máquina acionada. A polia plana conserva melhor as correias, e a polia com superfície abaulada guia melhor as correias. As polias apresentam braços a partir de 200 mm de diâmetro. Abaixo desse valor, a coroa é ligada ao cubo por meio de discos. Veja alguns detalhes de confecção de polias.

Observe que para cada tipo de correia, temos A polia adequada.


6

SELEÇÃO DO TIPO DE CORREIA

A seleção do tipo de correias depende da rotação (RPM) da polia motora e da potência nominal do motor em HP. Assim, temos o quadro:

OBS: Caso a potência Nominal do motor seja dado em Watt ou CV é necessário a transformação, conforme a relação a seguir: 1 HP = 745,7 W 1 CV = 735,497 W 1HP = 1,013872 CV COMPRIMENTO NOMINAL DA CORREIA (L) – O comprimento nominal da correia é aproximado, pois não estamos levando em consideração o fator de correção do arco de contato das polias. Para esse caso, considere D = R/2. Assim temos: Ou usando o Diâmetro das polias: Depois de selecionado o tipo de correia e seu perfil adequado e seu comprimento “L”, usaremos a tabela a seguir para selecionar a correia desejada.

( )212

212 .2)( RRRRL −+Ι++= π

( )Ι

−+++Ι=

4)(57,12

212

12

DDDDL


7

OBSERVAÇÃO: Para os parâmetros abaixo, selecione correias planas.

� Para ϕ <3

1

�

CORREIAS PLANAS

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 ou múltipla, quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes.

A correia plana,quando em serviço, desliza e, portanto não transmite integralmente a potência.

A velocidade periférica da polia movida é, na prática, sempre menor que da polia motriz. O deslizamento depende da carga, da velocidade periférica, do tamanho da superfície de atrito e do material da correis e das polias. O tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo ângulo de abraçamento ou contato (α) que deve ser o maior possível.

INVERSÃO DE ROTAÇÃO - Quando se deseja inverter a rotação das polias, basta cruzar as correias, conforme mostrado a seguir. Este artifício é pouco utilizado na indústria, devido redução da vida útil das correias. Mais usado em correias planas

( )7,012 ≥

Ι

− DD


8

Nas correias planas é possível também mudar o sentido da transmissão para 90o

como mostrado na figura abaixo. A base das correias nas polias planas pode ser: planas ou abauladas.

Materiais para correias planas

� Couro de boi - recebe emendas, suporta bem os esforços e é bastante elástica.

� Material fibroso e sintético – Não recebe emendas (correia sem fim), próprias para força sem oscilações, para polias de pequeno diâmetro. Tem por material base o algodão, o pêlo de camelo, o viscose, o perlone o náilon.

� 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, capaz de transmitir grandes potências

VANTAGENS DAS CORREIAS “V” EM RELAÇÃO ÀS PLANAS

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 menor e h = altura da correia);

* A pressão nos flancos, em conseqüência 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.

CORREIAS DENTADAS

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

( ) ( )212

212 2 RRRRL ++Ι++= π


9

impedem o alongamento. A tensão transmitida através dos flancos dos dentes e pode chegar a 400 N/cm2.

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 (fundição de precisão) e bom acabamento superficial.

OBS. Para a especificação das polias e correias dentadas, deve-se mencionar o comprimento da correia ou o número de sulcos da polias, o passo dos dentes e a largura.

Alinhar polias:

1º passo – Desaperte os parafusos o suficiente para permitir o livre deslocamento dos conjuntos.

2º passo – Verifique se ambas as polias estão em esquadro com o mesmo plano e corrija, se necessário usando cunhas e calços sob a base do motor ou dos mancais o eixo.

Observação: Transmissão com eixos horizontais podem ser posicionados com o uso do nível.

3º Passo – Alinhe as polias com escala (régua) e aperte os parafusos de fixação dos conjuntos.

Observações:

1- Quando as polias têm grandes diâmetros e estão muito afastadas umas das outras pode-se substituir a régua por um barbante bem esticado na face de uma das polias

2 - Quando a transmissão está no plano vertical, o alinhamento é feito utilizando-se o fio de prumo.

EM RESUMO

1º passo – Coloque ambos os elementos em posição e faça um alinhamento inicial.


10

2º passo - Nivele e aperte os parafusos de fixação de um elemento, de preferência do que estiver mais alto.

3º passo – Nivele o outro elemento, usando cunhas e calços, se necessário, de modo que os centros fiquem coincidentes e alinhados.

4º passo – Aperte os parafusos de fixação e verifique se o alinhamento não se alterou.

5º passo – Ligue os flanges provisoriamente e verifique, com a mão se os eixos dos elementos continuam a girar livres.

6º passo – Corrija se necessário retirando ou introduzindo novos calços e ligue em definitivo.

RECOMENDAÇÕES PARA CORREIAS V

Além de manter as correias limpas (a seco), outros cuidados periódicos devem ser tomados:

� Das 10 a 50 primeiras horas de serviço das correias novas, verificar a tensão e ajustar o esticador de acordo com especificações técnicas. Nesse período, as correias sofrem maior esticamento.

� Fazer a verificação de tensão de correias em V nas revisões de 100 horas. � Nas revisões de 100 horas, observar o desgaste das correias e polias. No

caso de correias novas tocarem no fundo do canal, as polias devem ser consertadas (repassar no torno se isso não prejudicar o número de rotações em demasia) ou substituí-la.

� Cuidar para que o protetor das correias não seja removido. � Não existe conserto para correia em V estragada.

EXERCÍCIOS PROBLEMA RESOLVIDO: 1. Selecione o tipo e a correia recomendada para o caso abaixo e a rotação da polia movida.

� Potência da polia motora: 1 HP � Rotação da polia motora: 1750 RPM � Diâmetro da polia motora: 160 mm � Diâmetro da polia movida : 480 mm � Distância entre os centros: 640 mm

SOLUÇÃO Façamos um desenho esquemático, considerando D1 o diâmetro da polia motora e D2 o diâmetro da polia movida. Com a rotação e a potência da polia motora, selecionamos o tipo de correia na tabela. Assim, para 1 HP e 1750 RPM → correia tipo A Verificando se a correia não é plana:

Para correias planas, temos: E

Concluímos que a correia é V, pois = 1/3 e

Rotação da polia movida: como N1D1 = N2D2, temos:

D1 D2

Ι

( )7,012 ≥

Ι

− DD

3

1<ϕ

ϕ( )

5,012 =Ι

− DD


11

1750. 160 = N2 . 480 N2 = 583,33 RPM Comprimento L da correia: Assim a correia selecionada: A-90 2311 mm ou A-96 2463 mm . A selecionada é a A-90 2. Para o sistema abaixo, considere o diâmetro da polia motriz D1 de 10 cm. A polia motriz é acoplada ao eixo de um motor elétrico de 2 HP e rotação de 1750 RPM. A polia movida D2 deve movimentar um compressor de ar de 700 RPM. Qual deverão ser o diâmetro da polia movida e sua relação de transmissão? 250 e 0,4 (1/2,5) 3. Para a situação a seguir, a polia maior é a motora de diâmetro de 500 mm e gira a 600 RPM. Deseja-se acionar uma máquina, através de polias e correia, que deverá girar a 1200 RPM. Determine o diâmetro da polia movida e sua relação de transmissão. 250 e 1/2 4. Seu João trabalhava como vigia de uma indústria. Pela crise, foi demitido e com seu FGTS resolveu montar uma venda de açaí. Comprou de um compadre seu, uma velha máquina de açaí que veio faltando a polia do motor e a correia. Um vizinho seu é estudante da ETEMB na modalidade mecânica, que se prontificou em ajudar seu João. O estudante mediu a polia da máquina que foi de 40 cm e a rotação nominal do motor tirou da plaqueta identificada no motor. Sabe-se que a rotação da máquina de açaí é de 300 RPM e que o motor gira a 1200

RPM. Qual o diâmetro da polia do motor que seu João mandou fabricar recomendada pelo estudante? 10 5. Observe os dados a seguir e a figura.

• D1 = 4“ e gira a 1800 RPM • D2 = 6” e gira a 1200 RPM é uma polia

dupla. • D3 = 8”

Qual deverá se a rotação na polia 3? 900 6. Calcule o comprimento da correia aberta que liga duas polias iguais com 30 cm de diâmetro e com distância entre eixos de 70 cm. 2342 8. Calcule o comprimento da correia aberta necessária para movimentar duas polias iguais, com 26 cm de diâmetro e com distância entre eixos de 60 cm. 2016,4 9. Para a figura, qual deve ser o comprimento da correia, sabendo que o D1 = 20 cm, D2 = 50 cm e I= 45 cm. 2047,6 10. Calcule o comprimento de uma correia aberta que deverá ligar duas polias de diâmetros diferentes (Ø 15 cm e Ø20 cm) e com distância entre eixos de 40 cm. 1351,06 11. Calcule o comprimento de uma correia aberta que deverá ligar duas polias de diâmetros diferentes (Ø 30 cm e Ø 80 cm) e com distância entre eixos de 100 cm. 3788,5 12. Calcule o comprimento de uma correia cruzada que deverá ligar duas polias de diâmetros diferentes (Ø 15 cm e Ø 20 cm) e com distância entre eixos de 40 cm. 1422,7

( )212

212 .2)( RRRRL −+Ι++= π

22 )80240()640(.2)80240(14,3 −+++=L mm19,2354=

D1 D2

Ι

D

1 D2

Ι

D2 D

Ι


12

13. Seguindo o exemplo anterior, selecione o tipo de correia recomendada para os casos abaixo: a)

• Potência da polia motora: 0,5 HP • Rotação da polia motora: 2000 RPM • Diâmetro da polia motora: 10 cm • Diâmetro da polia movida: 200 mm • Distância entre centros: 500 mm

b)

• Potência da polia motora: 10 HP • Rotação da polia motora: 1950 RPM • Diâmetro da polia motora: 150 mm • Diâmetro da polia movida: 250 mm • Distância entre centros: 700 mm

14. A transmissão a seguir deve ser feita por corrias planas a 90o. Determine o comprimento da correia, sabendo que a distância entre centros é de 1000 mm e que a polia maior tem 3,4 x D1. Aplique a condição de aplicação de correias planas. Dados

• D1 =30 cm • N1 = 1200 RPM

15. (AFA 2009) Dispõe-se de quatro polias ideais de raios RA=R, RB = 3R, RC = R/2 RD = R/10 que podem ser combinadas e acopladas a um motor cuja freqüência de funcionamento tem valor f. As polias podem ser ligadas por correias ideais ou unidas por eixos rígidos e, nos acoplamentos, não ocorre escorregamento. Considere que a combinação dessas polias com o motor deve acionar uma serra circular (S) para que ela tenha uma freqüência de rotação igual a 5/3 da freqüência do motor. Sendo assim, marque a alternativa que representa essa combinação de polias. EIXO E ÁRVORES Assim como o homem, as máquinas contam com sua coluna vertebral. Como um dos principais elementos de sua estrutura física: eixos e árvores, que podem ter perfis lisos ou compostos, em que são montadas as engrenagens, polias, rolamentos, volantes, manípulos etc.

c) • Potência da polia motora: 5 HP • Rotação da polia motora: 500 RPM • Diâmetro da polia motora: 20 cm • Diâmetro da polia movida: 500 mm • Distância entre centros: 700 mm

rpm1200


13

Os eixos e as árvores podem ser fixos ou giratórios e sustentam os elementos de máquina. No caso dos eixos fixos, os elementos (engrenagens com buchas, polias sobre rolamentos e volantes) é que giram. Quando se trata de eixo-árvore giratório, o eixo se movimenta juntamente com seus elementos ou independentemente deles como, por exemplo, eixos de afiadores (esmeris), rodas de trole (trilhos), eixos de máquinas-ferramenta, eixos sobre mancais. Material Os eixos e árvores são fabricados em aço ou ligas de aço, pois os materiais metálicos apresentam melhores propriedades mecânicas do que os outros

materiais. Por isso, são mais adequados para a fabricação de elementos de transmissão:

� Eixos com pequena solicitação mecânica são fabricados em aço ao carbono;

� Eixo-árvore de máquinas e automóveis são fabricados em aço-níquel; � Eixo-árvore para altas rotações ou para bombas e turbinas são

fabricados em aço cromo-níquel; � Eixo para vagões são fabricados em aço-manganês.

Tipos e características de árvores Conforme sua função, uma árvore pode ser de engrenagens (em que são montados mancais e rolamentos) ou de manivelas, que transforma movimentos circulares em movimentos retilíneos. Para suporte de forças radiais, usam-se espigas retas, cônicas, de colar, de manivela e esférica.


14

Para suporte de forças axiais, usam-se espigas de anéis ou de cabeça. As forças axiais têm direção perpendicular (90º) à seção transversal do eixo, enquanto as forças radiais têm direção tangente ou paralela à seção transversal do eixo.

Quanto ao tipo, os eixos podem ser roscados, ranhurados, estriados, maciços, vazados, flexíveis, cônicos, cujas características estão descritas a seguir. Eixos maciços A maioria dos eixos maciços tem seção transversal circular maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peças montadas sobre eles. A extremidade do eixo é chanfrada para evitar rebarbas. As arestas são arredondadas para aliviar a concentração de tensão. Eixos vazados Normalmente, as máquinas-ferramenta possuem o eixo-árvore vazado para facilitar a fixação de peças mais longas para a usinagem. Temos ainda os eixos vazados empregados nos motores de avião, por serem mais leves. Eixos cônicos Os eixos cônicos devem ser ajustados a um componente que possua um furo de encaixe cônico. A parte que se ajusta tem um formato cônico e é firmemente presa por uma porca. Uma chaveta é utilizada para evitar a rotação relativa.


15

Eixos roscados Esse tipo de eixo é composto de rebaixos e furos roscados, o que permite sua utilização como elemento de transmissão e também como eixo prolongador utilizado na fixação de rebolos para retificação interna e de ferramentas para usinagem de furos. Eixos-árvore ranhurados Esse tipo de eixo apresenta uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. Essas ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes de peças que serão montadas no eixo. Os eixos ranhurados são utilizados para transmitir grande força.

Eixos-árvore estriados Assim como os eixos cônicos, como chavetas, caracterizam-se por garantir uma boa concentricidade com boa fixação, os eixos-árvore estriados também são utilizados para evitar rotação relativa em barras de direção de automóveis, alavancas de máquinas etc. Eixos-árvore flexíveis Consistem em uma série de camadas de arame de aço enroladas alternadamente em sentidos opostos e apertadas fortemente. O conjunto é protegido por um tubo flexível e a união com o motor é feita mediante uma braçadeira especial com uma rosca. São eixos empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis (roda de afiar), e adequados a forças não muito grandes e altas velocidades (cabo de velocímetro).


16

EXERCÍCIOS 1. O eixo que transmite movimento ou energia e suporta esforços chama-se: a) ( ) árvore ou espiga; b) ( ) eixo vazado ou árvore; c) ( ) eixo-árvore ou árvore; d) ( ) eixo ou espiga. 2. Os elementos de máquina são sustentados por: a) ( ) espigas; b) ( ) morsa; c) ( ) barras; d) ( ) eixos. 3. Para usinar peças longas são usadas máquinas-ferramenta com: a) ( ) eixo-árvore vazado; b) ( ) eixo-árvore maciço; c) ( ) eixo vazado; d) ( ) eixo maciço. 4. Os eixos podem ser: a) ( ) flexíveis ou giratórios; b) ( ) imóveis ou fixos; c) ( ) fixos ou giratórios; d) ( ) fixos ou oscilantes. 5. Os eixos e árvores podem ser fabricados em: a) ( ) cobre, alumínio, latão, elástico; b) ( ) chumbo, alumínio, latão, aço; c) ( ) chumbo, aço, plástico, ferro; d) ( ) aço, cobre, alumínio, latão.

CORRENTES As correntes transmitem força e movimento que fazem com que a rotação do eixo ocorra nos sentido horário e anti-horário. Para isso, as engrenagens devem estar num mesmo plano. Os eixos de sustentação das engrenagens ficam perpendiculares ao plano.

O rendimento da transmissão de força e de movimento vai depender diretamente da posição das engrenagens e do sentido da rotação.


17

Disposições favoráveis e desfavoráveis para transmissão por corrente com duas engrenagens. Os eixos das engrenagens são horizontais. Transmissão A transmissão ocorre por meio dos acoplamentos dos elos da corrente com os dentes da engrenagem. A junção desses elementos gera uma pequena oscilação durante o movimento. Algumas situações determinam a utilização de dispositivos especiais para reduzir essa oscilação, aumentando, conseqüentemente, a velocidade de transmissão.

Veja alguns casos. Grandes choques periódicos Devido à velocidade tangencial, ocorre intensa oscilação que pode ser reduzida por amortecedores especiais.

Transmissão de corrente com amortecedor de oscilações através de guias de borrachas.

Grandes distâncias Quando é grande a distância entre os eixos de transmissão, a corrente fica com barriga. Esse problema pode ser reduzido por meio de apoios ou guias.


18

Grandes folgas Usa-se um dispositivo chamado esticador ou tensor quando existe uma folga excessiva na corrente. O esticador ajuda a melhorar o contato das engrenagens com a corrente.

Tipos de corrente Correntes de rolo simples, duplas e triplas. Fabricadas em aço temperado, as correntes de rolo são constituídas de pinos, talas externa e interna, bucha remachada na tala interna. Os rolos ficam sobre as buchas.

O fechamento das correntes de rolo pode ser feito por cupilhas ou travas elásticas, conforme o caso.

Essas correntes são utilizadas em casos em que é necessária a aplicação de grandes esforços para baixa velocidade como, por exemplo, na movimentação de rolos para esteiras transportadoras. Corrente de bucha Essa corrente não tem rolo. Por isso, os pinos e as buchas são feitos com diâmetros maiores, o que confere mais resistência a esse tipo de corrente do que à corrente de rolo. Entretanto, a corrente de bucha se desgasta mais rapidamente e provoca mais ruído.


19

Corrente de dentes Nessa corrente, cada pino possui várias talas, colocadas uma ao lado da outra. Assim, é possível construir correntes bem largas e resistentes. Corrente de dente com guia interna e articulações basculantes. Os dois pinos articulados hachurados estão fixos à torção no grupo de talas no meio da figura, em cima, e os dois pinos pontilhados fixos à torção no grupo de talas ao lado, à esquerda. Corrente de articulação desmontável Esse tipo de corrente é usado em veículos para trabalho pesado, como em máquinas agrícolas, com pequena velocidade tangencial. Seus elos são fundidos na forma de corrente e os pinos são feitos de aço.

Correntes Gall e de aço redondo Utilizadas para o transporte de carga, são próprias para velocidade baixa e grande capacidade de carga. Dimensão das correntes

A dimensão das correntes e engrenagens é indicada nas Normas DIN. Essas normas especificam a resistência dos materiais de que é feito cada um dos elementos: talas, eixos, buchas, rolos etc. Para facilitar a seleção veja tabela de fabricantes. Abaixo estão disponíveis tabelas com as principais medidas de correntes de transmissão junto com demonstração gráfica das correntes.


20


21

CARACTERÍSTICAS DAS CORRENTES • acionam apenas eixos paralelos (rigidez transversal)

• transmissão da potência também sem escorregamento

• acionamento de vários eixos com uma única corrente

• menor custo em relação às engrenagens (85%)

• vantajosas em relação às engrenagens para grandes distâncias entre centros

• vida menor que as engrenagens (desgaste nas articulações)

• alto nível de ruído

• força de inércia deve ser considerada no projeto

• peso próprio da corrente também deve ser considerado

• dados:

� Relação de transmissão: até 6 :1

� Potência: até 5.000 Cv

� Rotação: até 5.000 rpm

� Velocidade tangencial: até 17 m/s

� Rendimento: 98% a 97%

� Força tangencial: até 28.000 Kgf.

EXERCÍCIOS 1. As correntes têm a função de transmitir: a) ( ) força e rotação; b) ( ) rotação no sentido horário; c) ( ) velocidade tangencial; d) ( ) rotação e atrito. 2. Nas transmissões por correntes, as engrenagens e a corrente devem estar: a) ( ) em planos cruzados; b) ( ) em planos diferentes e paralelos; c) ( ) no mesmo plano; d) ( ) em planos cruzados e paralelos. 3. As transmissões por correntes são indicadas para: a) ( ) grandes velocidades e pequenas forças;


22

b) ( ) pequenas velocidades e grandes forças; c) ( ) grandes velocidades e grandes forças; d) ( ) força e velocidade reduzida. 4. As correntes podem ser fechadas por: a) ( ) rebitagem dos pinos; b) ( ) soldagem dos pinos; c) ( ) cupilhas ou travas elásticas; d) ( ) parafusos e arruelas. 5. As correntes de bucha diferem das de rolos pela ausência de: a) ( ) talas e eixos; b) ( ) talas e buchas; c) ( ) rolos e talas; d) ( ) rolos e parafusos. 6. As correntes de bucha diferem das de rolo porque são: a) ( ) mais resistentes; b) ( ) menos resistentes; c) ( ) de resistência flexível; d) ( ) de resistência provisória. 7. As correntes desmontáveis são utilizadas em situações de: a) ( ) pequenas velocidades e trabalho pesado; b) ( ) pequenas velocidades e trabalho leve; c) ( ) altas velocidades e trabalho pesado; d) ( ) média velocidade e trabalho normal. 8. A corrente para transporte de carga é a de: a) ( ) rolos; b) ( ) aço redondo; c) ( ) buchas; d) ( ) pinos.

Cabos são elementos de transmissão que suportam cargas (força de tração), deslocando-as nas posições horizontal, vertical ou inclinada. Os cabos são muito empregados em equipamentos de transporte e na elevação de cargas, como em elevadores, escavadeiras, pontes rolantes. Componentes O cabo de aço se constitui de alma e perna. A perna se compõe de vários arames em torno de um arame central, conforme a figura abaixo.


23

Construção de cabos Um cabo pode ser construído em uma ou mais operações, dependendo da quantidade de fios e, especificamente, do número de fios da perna. Por exemplo: um cabo de aço 6 por 19 significa que uma perna de 6 fios é enrolada com 12 fios em duas operações, conforme segue:

Quando a perna é construída em várias operações, os passos ficam diferentes no arame usado em cada camada. Essa diferença causa atrito durante o uso e, conseqüentemente, desgasta os fios.

Passo é a distância entre dois pontos de um fio em torno da alma do cabo. Tipos de distribuição dos fios nas pernas Existem vários tipos de distribuição de fios nas camadas de cada perna do cabo. Os principais tipos de distribuição que vamos estudar são:

� ·normal; � ·seale; � filler; � ·warrington.

Distribuição normal - Os fios dos arames e das pernas são de um só diâmetro. Distribuição seale As camadas são alternadas em fios grossos e finos.


24

Distribuição filler As pernas contêm fios de diâmetro pequeno que são utilizados como enchimento dos vãos dos fios grossos.

Distribuição warrington Os fios das pernas têm diâmetros diferentes numa mesma camada. Tipos de alma de cabos de aço As almas de cabos de aço podem ser feitas de vários materiais, de acordo com a aplicação desejada. Existem, portanto, diversos tipos de alma. Veremos os mais comuns: alma de fibra, de algodão, de asbesto, de aço. Alma de fibra - é o tipo mais utilizado para cargas não muito pesadas. As fibras podem ser naturais (AF) ou artificiais (AFA).

As fibras naturais utilizadas normalmente são o sisal ou o rami. Já a fibra artificial mais usada é o polipropileno (plástico). Vantagens das fibras artificiais:

� Não se deterioram em contato com agentes agressivos; � São obtidas em maior quantidade; � Não absorvem umidade.

Desvantagens das fibras artificiais: � São mais caras; � São utilizadas somente em cabos especiais.

Alma de algodão Tipo de alma que é utilizado em cabos de pequenas dimensões. Alma de asbesto Tipo de alma utilizado em cabos especiais, sujeitos a altas temperaturas. Alma de aço A alma de aço pode ser formada por uma perna de cabo (AA) ou por um cabo de aço independente (AACI), sendo que este último oferece maior flexibilidade somada à alta resistência à tração.


25

Tipos de torção Os cabos de aço, quando tracionados, apresentam torção das pernas ao redor da alma. Nas pernas também há torção dos fios ao redor do fio central. O sentido dessas torções pode variar, obtendo-se as situações: Torção regular ou em cruz Os fios de cada perna são torcidos no sentido oposto ao das pernas ao redor da alma. As torções podem ser à esquerda ou à direita. Esse tipo de torção confere mais estabilidade ao cabo.

Torção Lang ou em paralelo Os fios de cada perna são torcidos no mesmo sentido das pernas que ficam ao redor da alma. As torções podem ser à esquerda ou à direita. Esse tipo de torção aumenta a resistência ao atrito (abrasão) e dá mais flexibilidade. MEDIDA DE UM CABO DE AÇO Preformação dos cabos de aço Os cabos de aço são fabricados por um processo especial, de modo que os arames e as pernas possam ser curvadas de forma helicoidal, sem formar tensões internas.


26

As principais vantagens dos cabos preformados são: � Manuseio mais fácil e mais seguro; � No caso da quebra de um arame, ele continuará

curvado; � Não há necessidade de amarrar as pontas.

Fixação do cabo de aço Os cabos de aço são fixados em sua extremidade por meio de ganchos ou laços. Os laços são formados pelo trançamento do próprio cabo. Os ganchos são acrescentados ao cabo. Vejam alguns desses arranjos.


27

Dimensionamento Para dimensionar cabos, calculamos a resistência do material de fabricação aos esforços a serem suportados por esses cabos. É necessário verificar o nível de resistência dos materiais à ruptura. Os tipos, características e resistência à tração dos cabos de aço são apresentados nos catálogos dos fabricantes.

EXERCÍCIOS 1. Os cabos suportam o seguinte tipo de esforço: a) ( ) compressão b) ( ) flexão c) ( ) tração. 2. O cabo de aço constitui-se de: a) ( ) alma, perna, arame e arame central; b) ( ) alma, braço, arame e arame central; c) ( ) corpo, braço, arame e arame central. 3. A alma dos cabos de aço pode ser de: a) ( ) aço ou alumínio; b) ( ) fibras artificiais ou alumínio; c) ( ) aço ou fibras artificiais. 4. O tipo de torção dos cabos pode ser da seguinte forma: a) ( ) .X. ou paralelo; b) ( ) cruz ou paralelo; c) ( ) cruz ou perpendicular. 5. Medimos o cabo de aço com base na medida da circunferência do: a) ( ) cabo b) ( ) arame c) ( ) enchimento.

Elementos de transmição

Documents

Transcript of Elementos de transmição