Arruelas de Presso

Arruelas de Presso

Arruelas de Presso

1. DEBATES SOBRE ARRUELAS DE PRESSO A principal desvantagem da arruela de presso que elas achatam a cargas relativamente baixas, se comparadas com o nvel de Pr-cargas normalmente desejadas em uma fixao. Isso significa que a sua fora de reao s inicia aps uma significativa parte da pr-carga inicial de aperto ter sido perdida. IFI Introduction to Locking Fasteners

Motivos de muitos debates, as Arruelas de Presso permanecem em muitas especificaes resistindo ao tempo e s novas tecnologias que atendem a funo para qual elas foram desenvolvidas: evitar o afrouxamento e a eventual perda de pr-carga.

2. DEFINIES A arruela de presso comum uma mola helicoidal. Num dado momento, foi tambm conhecida como arruela fendada porque havia duas extremidades. Uma das pontas era ligeiramente curvada para cima e outra, para baixo.

As arruelas de presso so produzidas em ao carbono submetidas ao tratamento trmico com uma dureza de 45-51 Rockwell C. Normalmente, elas so revestidas pelo processo eletroltico. No entanto, suas altas durezas as tornam suscetveis fragilizao pelo hidrognio, que deixa a estrutura quebradia, causando falhas provocadas pelo hidrognio atmico, que absorvido pelo o ao durante o revestimento eletroltico e/ou processo de limpeza. Segundo orientao da IFI; arruelas de presso devero sofrer processo adequado para minimizar ou eliminar os efeitos da fragilizao causada pela hidrogenizao.

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3. PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO Quando a porca ou cabea de parafuso apertada contra a arruela de presso, as extremidades abertas so comprimidas contra a superfcie de contato. Assim, h o achatamento da arruela. A ideia que se a carga de assentamento perdida, as acentuadas extremidades mola da arruela de presso entram em ao produzindo uma fora oposta contra a porca e a superfcie trabalho para prevenir algum possvel afrouxamento. Aqui est o problema: o fixador ou a junta devem ter perdido a fora de assentamento ou movida o suficiente para causar arruela de presso o efeito de mola suficiente para produzir uma fora contra a porca e a superfcie de trabalho. O problema bsico reside na percepo do usurio sobre o que o produto pode fazer e qual a sua expectativa sobre o que venha a fazer. A arruela de presso no melhora nem aumenta a habilidade do fixador em manter a pr-carga nem prevenir a perda dela.

3.1 COMO ELA REALMENTE FUNCIONA Uma mola flexiona. Se comprimida, dever produzir uma fora no sentido oposto. Esta a reao de uma mola enrolada. Uma mola helicoidal de uma revoluo age um pouco diferente. Se a compresso de uma arruela grafada em uma clula de carga, a taxa de mola parece uma curva S. Isto significa que quando ela est totalmente comprimida, existe pouca ou nenhuma fora contrria. Com as pontas divididas abertas, a fora aumenta. Existe tambm um ponto onde ela diminui novamente, como num desenho de um arco composto, ento aumenta novamente. Ento, essencialmente para uma arruela de presso trabalhar, algo no foi feito corretamente: a pr-carga foi perdida porque a porca/parafuso no foram apertados corretamente ou a pr-carga foi perdida em servio (afrouxamento).

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OK! Ento digamos que a arruela de presso est fazendo o seu trabalho. As extremidades esto abertas apenas alguns milsimos de polegada. Visualmente, isso impossvel para qualquer pessoa detectar. O conjunto permanece solto por um tempo dirio absorvendo o servio de cargas e impacto cclico da ligao. Quando a junta e a arruela de presso comeam a absorver a carga normal de servio, a junta e a arruela de presso comprimem. Logo que a carga removida, as extremidades da arruela de presso esto novamente abertas. Este ciclo de compresso e relaxamento promove fadiga metlica em aos endurecidos. Em breve, a arruela de presso fratura. A condio de perigo est aqui, no existe um aviso de falha e a porca est livre para vibrar e afrouxar.

J em 1969, a SAE (Sociedade dos Engenheiros Automotivos) era contra a recomendao de arruela de presso com qualquer fixador de grau de resistncia 8 (10.9) e em alguma aplicao crtica. No incio da dcada de 80, as especificaes foram retiradas do Manual SAE. Contudo, especificaes e mtodos de ensaio ainda podem ser encontras no manual do IFI (instituto das Indstrias de Fixadores) referenciando a ANSI/ASME B 18.21.2.

Portanto, se o parafuso foi devidamente apertado e a junta concebida adequadamente, no haver perda da pr-carga, no havendo a necessidade de uma arruela de presso ou mesmo de uma porca trava. Mas, h momentos em que a junta no pode ser inteiramente comprimida ou o material macio e uma arruela de presso pode ajudar. O que realmente preocupa uma arruela de presso de 1" de dimetro e maiores. Se voc no pode apertar corretamente um parafuso de 1" ou maiores, uma arruela de presso no manter uma junta livre de afrouxamento por vibrao.

Aplicar um aperto apropriado, que evite o afrouxamento de uma junta, praticamente impossvel, devido s muitas variaes existentes em um processo de aperto, tais como: - o atrito das peas envolvidas;

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- irregularidades dimensionais; - empenamento do parafuso; - rosca deformada; - oxidaes do conjunto porca/parafuso; - sujeiras; - etc. Por estas razes, existe a necessidade de utilizao de algum produto que evite a possibilidade da perda de pr-carga. O conhecimento das tecnologias existentes e a escolha dentre as muitas possibilidade, far a diferena entre um bom projeto e uma junta com permanentes problemas de fixao.

Original: The Bolt Doctor The Lock Washer Por Guy Avellon Fastener Technology International outubro/novembro 2008.