Pinos e Cavilhas
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Os pinos têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas,
permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais
peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas.
As cavilhas também são chamadas de pinos estriados, pinos
entalhados, pinos ranhurados ou, ainda, rebite entalhado. A diferença entre
pinos e cavilhas está no formato dos elementos e suas aplicações. Enquanto
pinos são indicados para junções de peça que se articulam, as cavilhas, em
função do entalhe em sua superfície, são aplicadas em conjuntos nos quais
não é permitida a movimentação. A forma e o comprimento dos entalhes
determinam os tipos de cavilhas.
Pinos e cavilhas se diferenciam pelos seguintes fatores:
- Utilização;
- forma;
- Tolerâncias de medidas;
- acabamento superficial;
- material;
- tratamento térmico.
Pinos
Os pinos são usados em junções resistentes a vibrações. Há vários tipos
de pinos, segundo sua função.
Tipo Função
Pino cônico Ação de centragem
Pino cônico com
haste roscada
Ação de retirada do pino de furos cegos é facilitada
por um simples aperto da porca
Pino cilíndrico Requer um furo de tolerâncias rigorosas e é
utilizado quando são aplicadas as forças cortantes
Pino elástico ou
pino tubular
partido
Apresenta elevada resistência ao corte e pode ser
assentada em furos, com variação de diâmetro
considerável
Pino de guia Serve para alinhar elementos de máquinas. A
distância entre os pinos deve ser bem calculada para
evitar o risco de ruptura
(imagem de cada um)
Para especificar pinos, deve-se levar em conta:
- Diâmetro nominal;
- Comprimento;
- Função do pino.
- Todos indicados pela respectiva norma.
Exemplo: Para centralizar um conjunto de peças com furo de diâmetro
nominal de 11 mm, com altura total do conjunto de 50 mm, devemos utilizar um
pino normalizado que, segundo a norma técnica, deve ser um pino cônico 10 x
60, ou seja: diâmetro 10 mm e comprimento de 60 mm.
Todos os pinos que apresentam furo ou rosca são usados como eixo
para articulações ou para suportar rodas, polias, cabos, etc.
A precisão destes pinos é j6, m6 ou h8.
O principal esforço a que os pinos, de modo geral, estão sujeitos é o de
cisalhamento. Por isso os pinos com função de alinhar ou centrar devem estar
a maior distância possível entre si, para diminuir os esforços de corte. Quanto
menor proximidade entre os pinos, maior o risco de cisalhamento e menor a
precisão no ajuste.
Pino de segurança
É usado principalmente em máquinas-ferramentas como pino de
cisalhamento, isto é, em caso de sobrecarga esse pino se rompe para que não
quebre um componente de maior importância.
Pino de união
Tem funções secundárias como em dobradiças para caixas metálicas e
móveis.
Pino cônico
Feito geralmente de aço-prata, é temperado ou não e retificado.
Tem por diâmetro nominal o diâmetro menor, para que se use a broca
com essa medida antes de calibrar com alargador.
Pino tubular fendido
Também conhecido como pino elástico, é fabricado de fita de aço para
mola enrolada. Quando introduzido, a fenda permanece aberta e elástica
gerando o aperto.
Este elemento tem grande emprego como pino de fixação, pino de ajuste
e pino de segurança. Seu uso dispensa o furo alargado.
Pino estriado
A superfície externa do pino estriado apresenta três entalhes e
respectivos rebordos. A forma e o comprimento dos entalhes determinam os
tipos de pinos. O uso destes pinos dispensa o acabamento e a precisão do furo
alargado.
Cavilhas
A cavilha é uma peça cilíndrica, fabricada em aço, cuja superfície
externa recebe três entalhes que formam ressaltos. A forma e o comprimento
dos entalhes determinam os tipos de pinos ranhurados. Sua fixação é feita
diretamente no furo aberto por broca, dispensando-se o acabamento e a
precisão do furo alargado.
Cupilha ou contrapino
Cupilha é um arame de seção semicircular, dobrado de modo a formar
um corpo cilíndrico e uma cabeça.
Introduz-se o contrapino ou cupilha num furo na extremidade de um pino
ou parafuso com porca castelo. As pernas do contrapino são viradas para trás
e, assim, impedem a saída do pino ou da porca durante vibrações das peças
fixadas.
Anel elástico
O anel elástico, conhecido também como anel de trava, retenção ou
segurança, é uma espécie de arruela incompleta, cuja abertura serve para que
seja encaixada em um ressalto num eixo.
É usado para impedir o deslocamento axial de eixos, e também, para
posicionar ou limitar o curso de uma peça que desliza sobre um eixo.
Fabricados em aço-mola (SAE 1070, SAE 1080 ou outro, por exemplo).
Anel elástico de retenção para eixo – Tipo E – DIN 471
É o tipo mais comum. Sua seção não uniforme garante circularidade e
pressão constante sobre a ranhura. É seguro sob cargas e rotações altas.
Anel elástico de retenção para furo – Tipo I – DIN 472
Possui as mesmas características do tipo E. É aplicado em furos
Anel elástico de travamento para rolamento – DIN 5417
Utilizado em furos ou eixos, apresenta menor largura radial, o que
permite a sua aplicação em pequenos espaços e onde os olhais dos anéis de
retenção não caberiam. Devido a sua forma construtiva de seção constante,
provoca uma distribuição de tensão não uniforme na ação de abrir/fechar o
anel, o que acaba causando um desempenho inferior, quando comparado ao
anel de retenção.
Observações:
- As solicitações a que estão sujeitos os conjuntos montados podem ser:
vibrações, atrito, altas temperaturas, etc. e devem ser levadas em
consideração ao selecionar e especificar o anel elástico a ser utilizado em um
projeto. Existem tabelas de fabricantes para esse fim.
- O anel deve ficar perfeitamente alojado na ranhura a fim de garantir a
resistência.
- Anéis de seção circular costumam se deformar na retirada e não
devem ser reaproveitados, caso isso venha a ocorrer.