MOLAS PRATO

De

Di

lo

t

ho

s/ho

F cF

MOLAS PRATO

As Molas Prato são componentes cônicos, semelhantes a arruelas, projetadas para carregamento axial. O que torna as molas prato exclusivas é o fato de que, com base em cálculos padronizados da DIN EN 16984 (anteriormente DIN 2092), é possível prever a deflexão para uma determinada carga e determinar o ciclo de vida mínimo. As molas prato podem ser carregadas estaticamente de forma contínua ou intermitente, ou ainda submetidas a ciclos contínuos de carga. Elas podem ser usadas isoladamente ou de forma coletiva - empilhadas paralelamente, em série ou em uma dessas combinações.

As vantagens das Molas Prato comparadas a outros tipos de molas incluem:

• Uma ampla gama de relações carregamento/deflexão,

• Maior capacidade de carga com pequena deflexão,

• Economia de espaço – carga elevada em relação às

dimensões

• Desempenho consistente sob cargas de projeto

• Vida útil mais longa

• Amortecimento inerente, especialmente com empilhamento paralelo

• Flexibilidade na disposição e posicionamento para atender às suas necessidades de aplicação

GLOSSÁRIO DIMENSIONAL

De

Di

lotho

De = Diâmetro Externo do DiscoDi = Diâmetro Interno do Discolo = Altura Livre do Discot = Espessura do Material do Discoho = Altura do Cone Livre do Disco

F = Força ou Carga Aplicada Ns = Deflexão do Disco Resultante de uma Força Aplicada mms = Tensão N/mm2

E = Módulo de Elasticidade N/mm2

µ = Coeficiente de Poisson —

SÍMBOLOS E UNIDADES UTILIZADOS NAAPLICAÇÃO DE MOLAS PRATO

1

MOLAS PRATOLINHA DE PRODUTOS PADRÃO

A SPIROL oferece a linha completa de Molas Prato DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093), Grupos 1 e 2 nas Séries A, B e C.

LINHA DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093)

SPIROLLINHA PADRÃO

Além dos tamanhos especificados DIN, a SPIROL estoca sua própria faixa de tamanhos padrão em diâmetros externos de 8mm a 200mm para atender às diversas necessidades dos clientes. As Molas Prato Padrão da SPIROL atendem a todas as especificações de material, de tolerância dimensional e de qualidade, conforme definido na DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093), além de apresentarem combinações de diâmetro e espessura que não estão incluídas na norma DIN.

ESPECIAIS A SPIROL trabalha juntamente com o cliente para desenvolver Molas Prato especiais e atender aos requisitos da aplicação. Os fatores que devem ser levados em consideração são forças, parâmetros de trabalho, ambiente, ciclo de serviços e vida útil necessária. A SPIROL pode fornecer dimensões, materiais, acabamentos e embalagens especiais para atender os requisitos especiais.

DESCRIÇÃO: DSC / De x Di x t / material / acabamentoEXEMPLO: DSC 25 x 12.2 x 0.7 BR

DEFINIÇÕES DE PRODUTOS PADRÃO

PROPRIEDADE

ESPESSURA

MATERIAL

DUREZA

ACABAMENTO

GRUPO 1<1,25mmCódigo B – Aço CarbonoC67S (1.1231) / UNS G10700HV 425-510 (HRC 43-50)Código R – Fosfato de Zinco e Óleo

GRUPO 21,25mm até 6mmCódigo W – Liga de Aço51CrV4 (1.8159) / UNS G61500HRC 42-52 (HV 412-544)

Além das ofertas padrão, a SPIROL oferece uma linha de Molas Prato em Aço Inoxidável austenítico.

MATERIAL

ACABAMENTO

Código D – SAE 301 Aço Inoxidável Austenítico (X10CrNi18-8 No 1.4310 / UNS 30100)Código K – Acabamento simples, não lubrificado.

Consulte a página 14 para as ofertas padrão da SPIROL.

Dentro de cada Grupo existem três Séries — A, B e C. Estas séries são diferenciadas pelas espessuras dos materiais e pelas curvas de força/deflexão que elas geram (consulte a página 2). A DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093) classifica as três séries de acordo com os índices aproximados abaixo:

Consulte as páginas 9-13 para as ofertas padrão da SPIROL.

SÉRIE A

SÉRIE B

SÉRIE C

De/tDe/tDe/t

≈ 18

≈ 28

≈ 48

≈ 0,4

≈ 0,75

≈ 1,3

ho/tho/tho/t

2

DEFLEXÃO TEÓRICA VERSUS DEFLEXÃO MEDIDA

Na faixa inferior de deflexão, a curva real medida se afasta ligeiramente da teórica devido a tensões residuais.

Na faixa intermediária (faixa de trabalho) a deflexão real medida é praticamente igual à deflexão teórica.

Conforme a deflexão aumenta, o raio do braço de momento diminui e a força solicitada aumenta acentuadamente. Quando a faixa s/ho excede 0,75, o desvio teórico aumenta acentuadamente. Assim, a previsibilidade da força/deflexão é limitada a 75% do total da deflexão (ho).

O gráfico demonstra a característica de uma Mola Prato DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093), Grupo 2, Série B 50 x 25,4 x 2.

RELAÇÃO CARGA/DEFLEXÃO

A curva de deflexão/carga de uma única mola não é linear. Seu formato depende da razão entre a altura do cone (ho) e a espessura (t) (ho/t). Se a razão for pequena, 0,4 (DIN Série A), a característica é quase linear. A linha de deflexão da carga se torna cada vez mais curvada à medida que a razão ho/t aumenta.

Até uma razão de 1,5, as molas podem ser seguramente comprimidas até a posição plana.

A uma razão de 1,5 a curva é plana para uma faixa considerável de deflexão. Esta é uma consideração útil para a compensação de desgaste.

Acima de 1,5, a mola exibe características cada vez mais regressivas e precisa ser totalmente sustentada.

Para taxas acima de 2, as molas podem inverter-se quando próximas à posição plana.

Fc é a força de projeto da mola na posição plana.

8000

N

6000

4000

2000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 mm 1.4

Característica Medida

Característica Teórica

CA

RG

A F

DEFLEXÃO s

CO

ND

IÇÃ

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A

s =

0,75

ho

1,4

1,3

1,2

1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

00 0,25 0,5 0,75 1

s/ho

F cF

Lim

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Mola sé

rie A D

IN EN 16

983Mola

série

C DIN EN 16983

Mola sé

rie B

DIN

EN 1698

3

ho/t = 2

0,4

0,75

1,31,5

1,75

1

0

CARACTERÍSTICAS DA DEFLEXÃO E DO CARREGAMENTO

3

TENSÕES DE CARREGAMENTO

CARGA ESTÁTICA A carga estática é definida como aquela que carrega uma carga constante ou com variação casual em intervalos de tempo relativamente longos, não excedendo dez mil ciclos de vida útil projetada. Nestes casos, a tensão mais alta calculada no Ponto O é mais crítica e não deve exceder 1400 – 1600 N/mm2 na posição plana (s = ho) para os materiais especificados pela DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093).

A linha padrão de Molas Prato pode ser utilizada em condições de carga estática sem a necessidade de realizar cálculos teóricos de tensão. Sob estas condições, deformação não se torna uma preocupação para Forças que não ultrapassem F = 0,75 ho.

Tensões residuais de fabricação são naturais no Ponto I. Elas são revertidas para tensões de compressão quando o disco é comprimido de 15% a 20% da altura total do cone (ho). A vida útil será drasticamente reduzida pelas inversões de tensão e, portanto, as molas em aplicações dinâmicas devem receber uma pré-carga de, no mínimo, 15% a 20%.

O limite de deflexão máximo de 75% do total da deflexão (s = 0,75 ho) deve ser observado.

Para aumentar a vida útil é necessário 1) reduzir a tensão máxima, 2) aumentar a tensão de pré-carga, ou 3) ambas as ações.

Molas Prato com cargas dinâmicas são, geralmente, divididas em duas categorias:

1. Vida Limitada - Molas que devem atingir 2 x 106 ciclos sem falhas. 2. Vida Praticamente Ilimitada - Molas que devem exceder 2 x 106 ciclos

sem falhas.

A SPIROL pode fornecer cálculos detalhados de projeto para determinar a vida útil estimada. No mínimo, as seguintes informações são necessárias:

1. Espaço disponível para montagem2. Carga máxima3. Tipo de carga - estática, intermitente, dinâmica4. Ciclo de vida esperado5. Condições de operação - temperatura, corrosão

CARGA DINÂMICA

Quando a mola é carregada, tensões de compressão surgem nos Pontos I e IV. As tensões de compressão atuam tipicamente na superfície superior do disco.

No Ponto teórico (O) entre os Pontos I e IV, a tensão não deve exceder o limite de elasticidade do material (1400 – 1600 N/mm2 para materiais especificados pela DIN EN 16983 (anteriormente DIN 2093)) para assegurar que não haverá deformação plástica.

As tensões de tração nos Pontos II e III são a base para os cálculos de vida útil. As tensões de tração atuam tipicamente na superfície inferior da mola.

loho

I

IIIV

III

O

PONTOS DE TENSÃO CRÍTICOS

4

VIDA ÚTIL

Ao determinar a vida útil de uma Mola Prato, é necessário conhecer as forças e as deflexões da mola nos dois pontos de seu ciclo. Tensões de tração são sempre fatores determinantes na causa da falha por fadiga, logo, é necessário avaliar as tensões nos pontos II e III.

Os gráficos abaixo representam a vida útil típica esperada das molas testadas sob condições laboratoriais. Para utilizar estes gráficos de maneira apropriada, é necessário determinar as tensões máximas tanto no ponto mínimo quanto no ponto máximo de deflexão da mola. Devido ao fato de ou o ponto II ou o ponto III poderem apresentar as maiores tensões é recomendado que ambos sejam avaliados e utilizados no pior dos casos.

Estes valores são baseados em testes de laboratório utilizando equipamentos de teste de vida útil produzindo ciclos de carga sinusoidais e resultando em uma probabilidade de 99% de vida útil. Estas figuras são válidas para molas únicas e empilhamentos em série de 10 molas ou menos, utilizando uma pré-carga de 15% a 20%. Os ciclos foram realizados à temperatura ambiente e a uma taxa que não induzisse aquecimento significante, utilizando-se superfícies rígidas e altamente polidas como guia.

O empilhamento paralelo de molas reduz bastante a vida útil já que as deflexões individuais de mola podem ser atenuadas pelo acoplamento das molas, resultando em maiores tensões localizadas.

Estes valores se aplicam apenas aos materiais padrão DIN que não são granalhados. O processo de granalhagem pode estender a vida útil de certas molas, mas é necessário realizarem testes para determinar o benefício obtido.

GRUPO 1 t < 1,25 mm

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

1400

1200

1000

800

600

400

200

N = 105 N = 5 x 105 N ≥ 2 x 106

Tens

ão d

ifere

ncia

l máx

ima,

N/m

m2

Tensão de tração mínima, N/mm2

GRUPO 2 1,25 mm ≤ t ≤ 6,0 mm

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

1400

1200

1000

800

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N = 105 N = 5 x 105 N ≥ 2 x 106

Tens

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N/m

m2

Tensão de tração mínima, N/mm2

5

ORIENTAÇÕES DE PROJETO

MATERIAIS E ACABAMENTOS

l Materiais de alto carbono e liga de aço proporcionam excelente resistência e vida prolongada na maioria das aplicações. O revestimento padrão de fosfato de zinco e óleo fornece proteção adequada contra umidade. Estão disponíveis acabamentos de proteção mais eficazes, mas eles tendem a se desgastar em aplicações dinâmicas.

l Acabamentos galvanizados devem sempre ser evitados. Fragilização por hidrogênio representa um risco grande para molas altamente carregadas com uma dureza acima de 40 HRC.

l O aço inoxidável austenítico é uma boa opção para aplicações estáticas e de poucos ciclos. Ele fornece alta resistência e excelente proteção contra corrosão. Este material vai continuar a endurecer com o uso, logo, o ciclo de vida é limitado, entretanto ele apresenta boa resistência a deformação.

l Para aplicações dinâmicas onde é necessária a proteção contra corrosão, recomenda-se o uso de aço inoxidável com endurecimento por precipitação. Este tipo de aço é quase tão forte quanto os materiais padrão da DIN e são bastante resistentes à corrosão.

l Para temperaturas acima de aproximadamente 100°C (200°F), materiais padrão DIN podem começar a deformar ou enrijecer. Entre 150°C e 200°C (300°F a 400°F) os materiais perdem sua força e não são mais considerados viáveis. O aço inoxidável é um pouco mais resistente à temperatura, mas apenas até 300°C (575°F).

l Selecione a mola com o maior diâmetro externo (De). Isto reduz as tensões a uma dada faixa de força (F)/deflexão(s) e, portanto, aumenta a vida útil. Uma relação de diâmetro externo (De) por diâmetro interno (Di) de 1,7 a 2,2 também aumenta o desempenho e a longevidade.

l Selecione uma mola que atinja a força máxima requerida com menos de 75% de sua deflexão. Uma deflexão de 75% da altura do cone (ho) deve ser considerado o valor máximo. Reduzir a deflexão aumenta a vida útil do componente.

l Curvas de força/deflexão podem ser alteradas variando-se a altura do cone (ho) em relação à espessura (t). Essas curvas podem ser traçadas com os dados de força/deflexão fornecidos nas páginas de 9-14 para 25%, 50%, 75% e 100% de deflexão.

l Molas mais espessas possuem características de amortecimento (histerese) mais altas.

DIMENSÕES E SELEÇÃO

ORIENTAÇÃO l Empilhamentos menores são mais eficientes. Isto é particularmente importante sob carga dinâmica. As molas na extremidade móvel do empilhamento apresentam deflexão elevada enquanto as molas que estão na extremidade oposta apresentam deflexão reduzida. Isto é resultado do atrito entre as molas individuais, bem como entre as molas e o mandril guia ou a luva. O uso de molas com maiores diâmetros externos irá reduzir o número de molas individuais e altura total da pilha. Recomenda-se que a altura total da pilha não exceda três vezes o diâmetro externo da mola (De) ou um total de dez molas.

l Quando as molas forem utilizadas em paralelo, os seguintes fatores devem ser considerados:1. Geração de calor em aplicações dinâmicas;2. A relação entre as forças de carregamento e descarga devido ao atrito;3. Histerese, o aumento de amortecimento resultante do atrito entre as molas; e4. Lubrificação - Uma necessidade em aplicações de molas paralelas.

l A lubrificação é necessária para um funcionamento eficiente e prolongado das molas. Em aplicações moderadas, um lubrificante sólido, como o dissulfureto de molibdênio é, geralmente, suficiente. Em aplicações intensas e corrosivas, pode ser necessário utilizar um lubrificante em óleo ou em graxa armazenado em uma câmara.

l Arruelas de pressão endurecidas aliviarão danos/marcas à superfície quando as molas forem utilizadas em conjunto com materiais macios.

VIDA ÚTIL l A vida útil pode ser melhorada aumentando-se a pré-carga e reduzindo-se a deflexão máxima. Isso provavelmente vai exigir molas adicionais em série, mas estenderá a vida útil.

l A granalhagem induz tensões compressivas favoráveis sobre a superfície da mola. Isto reduz a probabilidade de falha precoce devido a tensões de tração que, geralmente, começam na superfície.

l O “pré set” da mola é realizado com uma compressão única ou repetida de um disco tratado termicamente até que este atinja a posição plana. As deformações induzidas aumentam a deformação plástica e a mola perde, portanto, altura. A altura cônica livre restante (ho), resultante das tensões residuais, estará em equilíbrio de forças e momentos. A mola não irá mais se deformar plasticamente durante o carregamento subsequente. Isso permite maiores tensões de carga e proporciona maior vida útil.

6

MOLAS PRATO – EMPILHAMENTO

É necessário considerar o atrito entre as superfícies das molas paralelas. Uma tolerância razoável está entre 2 - 3% da força para cada superfície de deslizamento - uma força maior para carregamento e uma força menor para descarga. Molas em paralelo devem ser bem lubrificadas e sugere-se que o número de molas em um conjunto paralelo seja limitado ao máximo de 4 peças para reduzir o desvio das características e medidas. Molas em paralelo possuem características ampliadas de amortecimento próprio (histerese).

Deflexão: Mesma deflexão de uma única mola

Força: Força de uma mola multiplicada pelo número de molas

PARALELO SÉRIE

Deflexão: Deflexão de uma mola multiplicada pelo número de molas

Força: Mesma força de uma única mola

COMBINAÇÃO

Deflexão: Deflexão de uma mola multiplicada pelo número de molas em série

Força: Força de uma mola multiplicada pelo número de molas em paralelo em um conjunto

MÉTODOS DE EMPILHAMENTO

regr

essiv

o

linea

r

progre

ssivoC

AR

GA

F

DEFLEXÃO s

EMPILHAMENTO O empilhamento individual de Molas Prato fornece ao projetista:

• Uma ampla gama de possíveis combinações de força/deflexão;

• A habilidade de projetar aplicações de curva de carga específica - tanto progressiva quanto regressiva; e

• A oportunidade de projetar uma gama de características de amortecimento no projeto.

INCORRETOCORRETO

Normalmente é desejável que ambas as extremidades fiquem apoiadas na borda externa da mola. Com um número desigual de pares numa pilha, isto não é possível. Neste caso, a extremidade apoiada na borda externa deve ser organizada para estar na extremidade em que é aplicada a força - a extremidade móvel da pilha.

PREPARAÇÃO

CORRETO INCORRETO

NÚMERO ÍMPAR DE MOLASNÚMERO PAR DE MOLAS

7

MOLAS PRATO – EMPILHAMENTO

ALINHAMENTO Os empilhamentos precisam ser orientados para manter as molas na posição. O método preferível é utilizando-se uma haste através do diâmetro interno. Em caso de orientação externa, sugere-se uma luva. Em ambos os casos, o componente guia deve ser endurecido superficialmente a uma profundidade de, pelo menos, 0,6 mm e uma dureza de 58 HRC. Recomenda-se também um acabamento de superfície ≤ 4 microns.

Visto que o diâmetro das molas muda quando elas são comprimidas, os seguintes valores de folga são recomendados:

CURVAS DE CARGA PROGRESSIVA

O carregamento progressivo pode ser obtido montando-se as pilhas onde as molas apresentarão deflexão consecutiva ao serem carregadas. Geralmente isto é feito por 1) conjuntos paralelos de empilhamento simples, duplos e triplos em série, ou 2) empilhamento em série de molas de diversas espessuras. No entanto, é necessário proporcionar um meio para limitar a compressão da mola mais fraca de forma à evitar sobrecarga, enquanto as molas mais fortes ainda estão no processo de compressão.

EMPILHAMENTOS DE DISCOS BUSCANDO CURVAS DE CARGA DE CARACTERÍSTICA PROGRESSIVA E LIMITADORES DE CURSO PARA EVITAR SOBRECARGA

LUVAE

LIMITADOR

ARRUELASE

ANÉIS

A estabilidade de uma mola com espessura igual ou menor a 1mm pode apresentar problemas para as superfícies de contato. Nestes casos, recomenda-se o uso de discos planos intermediárias com contato através do diâmetro externo.

CORRETO INCORRETO

De ou Di

(mm)

Até 16Acima de 16 até 20Acima de 20 até 26Acima de 26 até 31,5Acima de 31,5 até 50Acima de 50 até 80Acima de 80 até 140Acima de 140 até 250

FOLGA(mm)

0,20,30,40,50,60,81,01,6

8

TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS

TOLERÂNCIA DE DIÂMETRO

TOLERÂNCIA - De MENOS mm

TOLERÂNCIA DE CONCENTRICIDADE 1

3 a 6 0,12 0,12 0,15Acima de 6 a 10 0,15 0,15 0,18Acima de 10 a 18 0,18 0,18 0,22Acima de 18 a 30 0,21 0,21 0,26Acima de 30 a 50 0,25 0,25 0,32Acima de 50 a 80 0,30 0,30 0,60Acima de 80 a 120 0,35 0,35 0,70Acima de 120 a 180 0,40 0,40 0,80Acima de 180 a 250 0,46 0,46 0,92

TOLERÂNCIA - Di MAIS mm

De ou Dimm

1) Em referência ao Diâmetro Externo De

Diâmetro Externo: De h12Diâmetro Interno: Di H12

Concentricidade: De ≤ 50 mm 2 • IT 11 De > 50 mm 2 • IT 12

TOLERÂNCIA DE ESPESSURA (t)

De 0,2 a 0,6 0,02 0,06Acima de 0,6 até abaixo de 1,25 0,03 0,09De 1,25 a 3,8 0,04 0,12Acima 3,8 a 6 0,05 0,15

TOLERÂNCIA mm

MAIS MENOS

FAIXA DE ESPESSURAmm

A carga estática (F) deve ser determinada para uma mola no estágio carregado, utilizando-se um lubrificante adequado. As placas de pressão entre as quais a mola é comprimida devem ser endurecidas, retificadas e polidas.

Os seguintes desvios empregam-se em aplicações normais:

Menor que 1,25

De 1,25 a 3

Acima de 3 a 6

DESVIO PERMISSÍVEL para carga F em porcentagem

s = 0,75 ho

ESPESSURA (t)mm

+ 25 % - 7.5 % + 15 % - 7.5 % + 10 % - 5 %

TOLERÂNCIA DE FORÇA DA MOLA

Abaixo de 1,25 0,10 0,05De 1,25 a 2 0,15 0,08Acima de 2 a 3 0,20 0,10Acima de 3 a 6 0,30 0,15

TOLERÂNCIA mm

MAIS MENOS

FAIXA DE ESPESSURA (t)mm

TOLERÂNCIA DE ALTURA TOTAL LIVRE (lo)

9

MO

LA

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0,25

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2310

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1290

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0,19

0,23

0,23

0,19

0,30

0,30

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.2 x

0.9

DK

FF

FF

-148

0-1

412

-147

1-1

281

-153

7-11

92-1

431

-911

-123

0-1

435

-970

-125

7-1

437

-944

-127

9-1

438

-108

6-11

77-1

414

-1142

-1142

-149

6-11

82-11

82-1

441

-993

-133

0-9

61-11

61-9

44-1

253

-1132

-928

-108

3-1

213

-1195

248

237

385

335

789

312

959

153

464

1217 20

664

515

05 247

857

1823 41

078

923

14 586

969

3524 79

212

3833

94 666

2176 81

518

99 989

2953

1851

1518

2551

4116

5004

0,20

0,30

0,25

0,35

0,30

0,40

0,30

0,50

0,45

0,35

0,60

0,50

0,40

0,65

0,55

0,45

0,80

0,65

0,50

0,90

0,70

0,55

1,00

0,80

0,65

1,05

0,90

1,15

1,00

1,30

1,15

1,60

1,60

1,95

2,35

2,60

1102

1202

1103

1019

1097

1016

1007 93

910

29 988

1020

1039

1003 98

410

2610

1511

32 999

988

1167 95

110

0012

0310

0110

2510

4411

02 992

990

984

1046

1156 95

511

2212

4512

38

1124 89

811

42 842

1308 70

512

37 306

773

1187 26

982

611

95 285

839

1200 31

070

812

14 372

726

1300 38

970

611

82 286

855

293

685

285

767

359

288

321

369

358

193

196

304

269

620

258

750

143

380

926

197

528

1157 23

568

714

12 392

655

1801 55

480

126

84 739

1021

2632 63

417

74 767

1567 93

924

1317

4414

3024

1839

0847

44

0,45

0,47

0,56

0,59

0,77

0,60

0,87

0,52

0,71

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0,60

0,82

1,10

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0,92

1,07

1,64

1,05

1,20

1,66

1,06

1,47

1,19

1,50

1,32

1,79

1,65

1,65

1,99

2,39

2,65

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0,23

0,19

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0,23

0,30

0,23

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0,34

0,26

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0,34

0,60

0,49

0,38

0,68

0,53

0,41

0,75

0,60

0,49

0,79

0,68

0,86

0,75

0,98

0,86

1,20

1,20

1,46

1,76

1,95

772

841

792

748

750

725

686

678

743

711

746

730

698

725

743

716

827

721

679

847

674

710

876

715

722

767

779

730

707

716

753

843

697

824

913

904

691

497

723

516

797

395

762

108

450

780 77 469

751 94 506

765 91 401

751

125

406

845

142

395

746 89 488

103

383 90 442

123 98 105

121

115

136

143

218

203

421

194

505

121

285

660

171

384

798

203

512

988

341

498

1227 47

559

418

82 628

767

1842 55

013

00 660

1177 80

818

1414

9512

2520

8933

8040

88

0,50

0,55

0,62

0,67

0,85

0,70

0,95

0,65

0,82

1,07

0,75

0,95

1,20

0,82

1,07

1,32

1,00

1,12

1,50

1,15

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1,77

1,30

1,40

1,82

1,32

1,70

1,47

1,75

1,65

2,07

2,05

2,05

2,47

2,97

3,30

0,10

0,15

0,13

0,18

0,15

0,20

0,15

0,25

0,23

0,18

0,30

0,25

0,20

0,33

0,28

0,23

0,40

0,33

0,25

0,45

0,35

0,28

0,50

0,40

0,33

0,53

0,45

0,58

0,50

0,65

0,58

0,80

0,80

0,98

1,18

1,30

405

476

386

398

417

387

379

381

379

370

406

403

363

383

395

358

450

374

368

470

369

369

475

382

366

410

422

397

377

395

401

458

378

448

496

491

317

223

303

220

399

160

385 11 177

367

-13

209

353 -4 217

342

-13

155

368 5

173

400 12 160

336 -9 212 2

155 -3 182 4 2 -4 -3 -4

72 86 108

114

235

111

279 80 156

344

111

223

416

129

285

495

222

279

664

311

347

976

401

439

939

352

743

425

674

527

1031 96

178

713

5021

8726

39

0,55

0,62

0,69

0,76

0,92

0,80

1,02

0,77

0,94

1,16

0,90

1,07

1,30

0,99

1,21

1,44

1,20

1,29

1,62

1,37

1,42

1,91

1,55

1,60

1,99

1,59

1,92

1,76

2,00

1,97

2,36

2,45

2,45

2,96

3,56

3,95

0,05

0,08

0,06

0,09

0,08

0,10

0,08

0,13

0,11

0,09

0,15

0,13

0,10

0,16

0,14

0,11

0,20

0,16

0,13

0,23

0,18

0,14

0,25

0,20

0,16

0,26

0,23

0,29

0,25

0,33

0,29

0,40

0,40

0,49

0,59

0,65

247

304

261

227

265

238

241

242

247

209

251

254

222

247

231

231

279

239

230

295

231

214

294

235

232

260

263

240

232

247

241

284

234

274

304

304

183

129

196

113

242 87 235 -5 105

198

-20

119

206

-14

115

212

-21 88 221

-12 97 223 -7 87 205

-17

120 -11 84 -14 98 -12

-10

-16

-18

-17

45 56 74 67 150 70 177 54 104

195 74 144

254 88 171

320

147

184

416

209

224

567

265

279

599

238

475

276

428

353

639

635

521

885

1436

1748

0,57

0,65

0,71

0,80

0,95

0,84

1,05

0,82

0,98

1,20

0,96

1,12

1,34

1,05

1,27

1,48

1,28

1,35

1,67

1,46

1,49

1,97

1,65

1,68

2,05

1,69

2,01

1,88

2,10

2,10

2,48

2,61

2,61

3,16

3,80

4,21

0,03

0,05

0,04

0,05

0,05

0,06

0,05

0,08

0,07

0,05

0,09

0,08

0,06

0,10

0,08

0,07

0,12

0,10

0,08

0,14

0,11

0,08

0,15

0,12

0,10

0,16

0,14

0,17

0,15

0,20

0,17

0,24

0,24

0,29

0,35

0,39

0,500

0,750

0,500

0,700

0,429

0,800

0,375

1,250

0,750

0,389

1,333

0,714

0,400

1,300

0,688

0,409

1,333

0,813

0,400

1.286

0.778

0,367

1,250

0,800

0,433

1,313

0,720

1,278

0,800

1,300

0,767

1,280

1,280

1,300

1,306

1,300

0,20

0,30

0,25

0,35

0,30

0,40

0,30

0,50

0,45

0,35

0,60

0,50

0,40

0,65

0,55

0,45

0,80

0,65

0,50

0,90

0,70

0,55

1,00

0,80

0,65

1,05

0,90

1,15

1,00

1,30

1,15

1,60

1,60

1,95

2,35

2,60

0,60

0,70

0,75

0,85

1,00

0,90

1,10

0,90

1,05

1,25

1,05

1,20

1,40

1,15

1,35

1,55

1,40

1,45

1,75

1,60

1,60

2,05

1,80

1,80

2,15

1,85

2,15

2,05

2,25

2,30

2,65

2,85

2,85

3,45

4,15

4,60

0,4 0,4 0,5 0,5 0,7 0,5 0,8 0,4 0,6 0,9 0,45 0,7 1 0,5 0,8 1,1 0,6 0,8 1,25 0,7 0,9 1,5 0,8 1 1,5 0,8 1,25 0,9 1,25 1 1,5 1,25

1,25 1,5 1,8 2

4,2 5,2 5,2 6,2 6,2 7,2 7,2 8,2 8,2 8,2 9,2 9,2 9,2 10,2

10,2

10,2

11,2

11,2

11,2

12,2

12,2

12,2

14,2

14,2

14,2

16,3

16,3

18,3

18,3

20,4

20,4

22,4

25,4

28,5 31 36

8 10 10 12,5

12,5 14 14 16 16 16 18 18 18 20 20 20 22,5

22,5

22,5 25 25 25 28 28 28 31,5

31,5

35,5

35,5 40 40 45 50 56 63 71

DIN

Sér

ie

15

Aplicar pré-carga axial em rolamentos com as Molas Prato da SPIROL prolonga a vida útil do rolamento e elimina o excesso de ruídos.

Uma ou mais Molas Prato podem ser utilizadas. Na maioria dos casos, o anel externo do rolamento de esferas é pré-carregada com a Mola Prato, entretanto, em alguns casos, é preferível aplicar a pré-carga no anel interno. Deste modo, as Molas Prato projetadas para anéis externos também servirão para anéis internos de rolamentos de dimensões diferentes.

A pré-carga recomendada é alcançada quando a mola é defletida a 75% da altura livre do cone (ho). A taxa ho/t é projetada de forma que a carga da mola permaneça quase constante para uma ampla faixa de deflexão. O acumulo de tolerâncias e as variações resultantes da expansão podem ser acomodadas sem alterações significantes na pré-carga.

MOLAS PRATO PARA ROLAMENTO DE ESFERAS

DESCRIÇÃO: BRG / De x Di x t / material / acabamentoEXEMPLO: BRG 41.6 x 25.5 x 0.5 BR

9,812,815,818,818,821,823,725,727,729,731,734,634,636,639,641,646,551,554,561,567,571,571,574,579,579,584,589,589,594,59999

109109114119119124

0,40,5

0,550,650,7

0,750,90,91

1,11,11,11,21,31,31,41,51,51,51,81,72,12,11,92,32,32,52,52,52,22,62,62,72,7

2,452,82,83

634635

627

629

62006201

6202

6203

62046205

6206

6207

62086209

6210

6211

6212

62136214

0,20,250,3

0,350,350,40,50,50,60,70,70,70,70,80,80,90,90,90,91,11

1,41,41,11,51,51,61,61,61,21,61,6

1,451,451,2

1,551,551,75

0,150,1880,2250,2630,263

0,30,3750,3750,45

0,5250,5250,5250,525

0,60,6

0,6750,6750,6750,6750,8250,751,051,05

0,8251,1251,125

1,21,21,20,91,21,2

1,0881,088

0,91,1631,1631,313

23,229,323

31,350,746,380,663,580

82,881

61,4118,4110,2109,9113,3153,5135,5141,3175,6161,3184,9218,3211,3227,5263,4358,7287,8335,3324,7292,3332,3357,1397,9398,2319,9392,6444,8

6,27,28,29,2

10,212,314,314,317,317,420,420,422,420,425,525,530,535,540,540,550,545,550,555,550,555,560,560,565,575,565,570,570,575,590,575,585,590,5

EL3EL4EL5EL6EL7EL8EL9

6300

6301

630263036304

6305

6306

6307

6308

6309

6310

6311

0,20,250,250,3

0,350,350,40,40,40,40,40,40,50,50,50,50,60,60,60,70,70,70,70,80,80,80,90,90,9111

1,251,251,251,251,251,25

623624625626607608609600

6001

6002

6003

60046005

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60146015

6016

De Di t lo ho s,mm F (N)

Tamanho do Rolamento de

Esferas

Dimensões

De

Di

lotho

s = 0,75 ho

O pré-carregamento previsível dos rolamentos resulta em um funcionamento silencioso e maior vida útil. As Molas Prato podem também ser utilizadas para pré-carregar vedações, embalagens, embreagens e outros elementos de máquina.

De

Di

MATERIAIS PADRÃO “t” menor que 1,25 mm Aço de Alto Carbono

“t” com 1,25 mm ou mais espesso Liga de Aço

Austemperado a HRC 42 - 52 / HV 412 - 544

ACABAMENTO PADRÃOR Revestido de fosfato, lubrificado

B

W

Observação: Todas as Molas Prato para Rolamento de Esfera são produzidas por encomenda.

16

APLICAÇÕES COM MOLAS PRATO

Sistema de Freio Mecânico

Aplicação:

Os sistemas de freio para equipamentos pesados são, geralmente, projetados para atuar de forma hidráulica. Na maioria dos casos, a frenagem ocorre quando o fluído pressurizado comprime placas de atrito estacionárias contra discos que giram com o eixo de acionamento. A quantidade de atrito entre cada conjunto de discos controla a desaceleração do veículo. Sem um sistema adicional de segurança contra falhas, este projeto sozinho possui uma confiabilidade limitada. Se uma vedação hidráulica for comprometida ou o cilindro hidráulico perder pressão por algum motivo, o freio falhará.

Solução:

O projeto mecânico de segurança utiliza Molas Prato da SPIROL®.. Sob circunstâncias normais, o sistema hidráulico mantém uma pressão constante nas Molas Prato empilhadas em série. Se a pressão não for mantida, a pilha de Molas Prato descomprime para atuar no mecanismo de frenagem. Molas comuns de compressão ou onduladas não são capazes de fornecer a força necessária (no espaço disponível) para acionar freios. A confiabilidade deste sistema de segurança é dependente do desempenho consistente das Molas Prato. Nesta aplicação crítica, o desempenho das Molas Prato e o nível de previsibilidade aumenta a qualidade do produto e assegura a segurança total.

As Molas Prato da SPIROL® possuem uma constante e alta capacidade de armazenar energia potencial mecânica. O design cônico das Molas Prato da SPIROL® faz com que elas apresentem características e desempenho mais previsíveis que as molas de compressão tradicionais. Além disso, as Molas Prato são capazes de fornecer mais força em menos espaço se comparadas com molas comuns de compressão ou onduladas. Elas são comumente empilhadas em múltiplos para atingir os requisitos de força e deflexão específicos da aplicação: uma pilha em série proporciona menos força e maior deflexão; uma pilha paralela proporciona mais força e menor deflexão. As tolerâncias precisas de cada Mola Prato individual fornecem um inigualável desempenho previsível quando empilhadas (tanto em série quanto em paralelo).

As Molas Prato da SPIROL® também permitem que a vida útil seja prevista. A análise da tensão permite que o ciclo de vida mínimo das Molas Prato (isoladas ou empilhadas) seja calculado como parte do projeto.

Aplicação:Conforme exigido pelo código ASME para tubulações pressurizadas, o projeto e a instalação adequados são fatores fundamentais para o desempenho e a segurança dos sistemas de tubulação. Sistemas de tubulação industrial são geralmente fixados por braçadeiras, suportes centrais ou suportes auxiliares de cotovelo. Enquanto estes suportes estáticos são utilizados para carregar peso, suportes dinâmicos são necessários para controlar as cargas no sistema de tubulação.

Solução:Para aplicações de troca de calor, por exemplo, as Molas Prato da SPIROL® são utilizadas para aceitar dinâmica térmica. Conforme a temperatura do fluido se altera ao longo da tubulação, a mesma se expandirá (quando aquecida) e se contrairá (quando resfriada). As Molas Prato da SPIROL® suportam o sistema mantendo uma pressão constante a qualquer temperatura. Esta consistência é transmitida para a junta da tubulação e é essencial para se manter a vedação adequada. Uma junta bem vedada previne que os fluidos escapem e reduz os custos com a manutenção.

As Molas Prato da SPIROL® proporcionam um deslocamento equivalente ao fornecido pelas molas espirais tradicionais, em uma fração do espaço necessário. Em muitos casos, como em tubulações térmicas próximas ao solo, esta economia de espaço é necessária. As Molas Prato da SPIROL® são a solução para fornecer um sistema de suporte robusto e livre de manutenção para sistemas de tubulação industrial.

APLICAÇÕES COM MOLAS PRATO

Suportes para Sistemas de Tubulação Industrial

Uma mola espiral não pode fornecer o suporte adequado no espaço limitado deste exemplo. Apenas uma pilha de Molas Prato é capaz de compactar a carga necessária dentro do espaço restrito.

Molas Prato Mola Espiral

Aplicação:

As pinças nas máquinas CNC são projetadas para manter uma peça fixa enquanto ela é usinada e acabada. A aplicação utiliza um sistema de mandril para soltar a peça quando ela está finalizada e, então, fixar uma nova peça.

Quando a máquina estiver programada, a força de fixação necessária para segurar cada peça deve ser calibrada de forma precisa para prevenir que o componente finalizado escorregue (se a força for insuficiente) ou que seja deformado (se a força for excessiva). Esta calibração depende da geometria e do material do produto final. Após a calibração, a qualidade do produto final depende de uma força de fixação consistente por milhares de ciclos de funcionamento.

Solução:

Este alto nível de confiabilidade é fornecido pelas Molas Prato da SPIROL®. Quando o mandril se abre, 16 Molas Prato da SPIROL®

empilhadas em série são comprimidas por um cilindro hidráulico. Sempre que o cilindro é desacionado, as Molas Prato da SPIROL® fornecem uma força consistente para fechar o mandril e fixar a peça.

Esquerda: as Molas Prato são comprimidas, o mandril é aberto.

Direita: As Molas Prato são descomprimidas, o mandril é

fechado, a peça é fixada.

Sistemas de Pinças para Máquinas CNC

Os engenheiros de aplicação da SPIROL revisarão as necessidades de sua aplicação e trabalharão em conjunto com sua equipe de projeto para recomendar a melhor solução. Uma maneira de iniciar o processo é visitar nosso portal de Excelência em Engenharia de Aplicação no endereço www.SPIROL.com.br.

Por gentileza, consulte as especificações e linhas padrão mais recentes em www.SPIROL.com.br.

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