22.Eixos e correntes, Notas de estudo de Engenharia Mecânica
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Eixos e correntes

22 A U L A

Uma máquina em processo de manutenção preventiva apresentava vários eixos e algumas correntes, além de mancais que necessitavam de reparos. Entre os eixos, um cônico e um roscado exibiam desgastes excessivos. Entre as correntes, uma de roletes e outra de elos livres estavam chicoteando.

Como o mecânico de manutenção deverá proceder para reparar os defeitos citados acima?

O tema desta aula trata de eixos e correntes; suas funções características; danos típicos e como fazer a manutenção desses elementos de máquinas.

Eixos

Eixos são elementos mecânicos utilizados para articular um ou mais elemen- tos de máquinas. Quando móveis, os eixos transmitem potência por meio do movimento de rotação.

Constituição dos eixos

A maioria dos eixos são construídos em aço com baixo e médio teores de carbono. Os eixos com médio teor de carbono exigem um tratamento térmico superficial, pois estarão em contato permanente com buchas, rolamentos e materiais de vedação.

Existem eixos fabricados com aços-liga, altamente resistentes.

Classificação dos eixos

Quanto à seção transversal, os eixos são circulares e podem ser maciços, vazados, cônicos, roscados, ranhurados ou flexíveis.

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22 A U L A Eixos maciços

Apresentam a seção transversal circular e maciça, com degraus ou apoios para ajuste das peças montadas sobre eles. Suas extremidades são chanfradas para evitar o rebarbamento e suas arestas internas são arredondadas para evitar a concentração de esforços localizados.

Eixos vazados São mais resistentes aos esforços de torção e flexão que os maciços. Empre-

gam-se esses eixos quando há necessidade de sistemas mais leves e resistentes, como os motores de aviões.

Eixos cônicos Devem ser ajustados num componente que possua furo de encaixe cônico.

A parte ajustável tem formato cônico e é firmemente fixada por meio de uma porca. Uma chaveta é utilizada para evitar a rotação relativa.

Eixos roscados Possuem algumas partes roscadas que podem receber porcas capazes

de prenderem outros componentes ao conjunto.

22 A U L AEixos ranhurados

Apresentam uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunfe- rência. As ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes das peças a serem montadas neles. Os eixos ranhurados são utilizados quando é necessário transmitir grandes esforços.

Eixos flexíveis Consistem em uma série de camadas de arame de aço enrolado

alternadamente em sentidos opostos e apertado fortemente. O conjunto é protegido por meio de um tubo flexível, e a união com o motor é feita com uma braçadeira especial munida de rosca. Os eixos flexíveis são empregados para transmitir movimento a ferramentas portáteis que operam com grandes veloci- dades e com esforços não muito intensos.

Desmontagem de eixos

A desmontagem de eixos é aparentemente simples e fácil, porém exige os seguintes cuidados: · Verificar a existência de elementos de fixação (anéis elásticos, parafusos,

pinos cônicos, pinos de posicionamento e chavetas) e retirá-los antes de sacar o eixo.

· Verificar se existe, na face do eixo, um furo com rosca. O furo é construído para facilitar a desmontagem do eixo por meio de um dispositivo para sacá-lo.

· Nunca bater com martelo na face do eixo. As pancadas provocam encabeçamento, não deixando que o eixo passe pelo mancal, além de produzir danos no furo de centro. Danos no furo de centro impedem posteriores usinagens, onde seria fixado à máquina (torno, retificadora cilíndrica e fresadora) entrepontas.

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· Se realmente for necessário bater no eixo para sacá-lo, recomenda-se usar um material protetor e macio como o cobre para receber as pancadas, cuidando para não bater nas bordas do eixo.

· Após a desmontagem, o eixo deverá ser guardado em local seguro para não sofrer empenamentos ou outros danos, especialmente se o eixo for muito comprido.

Montagem de eixos

A montagem de eixos exige atenção, organização e limpeza rigorosa. Além desses fatores, os seguintes cuidados deverão ser observados: · Efetuar limpeza absoluta do conjunto e do eixo para diminuir o desgaste

por abrasão. · Não permitir a presença de nenhum arranhão no eixo para não comprometer

seu funcionamento e não provocar danos no mancal. · Colocar os retentores cuidadosamente para não provocar desgastes no eixo

e vazamentos de lubrificante. · Não permitir a presença de nenhuma rebarba no eixo. · Verificar se as tolerâncias das medidas do eixo estão corretas usando

paquímetro ou micrômetro. · Pré-lubrificar todas as peças para que elas não sofram desgastes

até o instante da chegada do lubrificante quando a máquina for posta para funcionar.

Danos típicos sofridos pelos eixos Os eixos sofrem dois tipos de danos: quebra e desgaste.

A quebra é causada por sobrecarga ou fadiga. A sobrecarga é o resultado de um trabalho realizado além da capacidade de resistência do eixo. A fadiga é a perda de resistência sofrida pelo material do eixo, devido às solicitações no decorrer do tempo.

O desgaste de um eixo é causado pelos seguintes fatores: · engripamento do rolamento; · óleo lubrificante contaminado; · excesso de tensão na correia, no caso de eixos-árvore acionados por correias; · perda de dureza por superaquecimento; · falta de lubrificante.

Correntes

Correntes são elementos de máquinas destinadas a transmitir movimentos e potência onde as engrenagens e correias não podem ser utilizadas.

22 A U L ATipos de corrente

Os tipos de corrente mais utilizados são: corrente de roletes, corrente de elos livres, corrente comum ou cadeia de elos.

Corrente de roletes A corrente de roletes é semelhante à corrente de bicicleta. Ela pode possuir

roletes eqüidistantes e roletes gêmeos, e é aplicada em transmissões quando não são necessárias rotações muito elevadas.

Corrente de dentes A corrente de dentes é usada para transmissões de altas rotações, superiores

às permitidas nas correntes de rolete.

Corrente de elos livres A corrente de elos livres é uma corrente especial, usada em esteiras transpor-

tadoras. Só pode ser empregada quando os esforços forem pequenos.

Corrente comum ou cadeia de elos A corrente comum ou cadeia de elos possui elos formados de vergalhões

redondos soldados. Esse tipo de corrente é usado para a suspensão de cargas pesadas.

22 A U L A Danos típicos das correntes

Os erros de especificação, instalação ou manutenção podem fazer com que as correntes apresentem vários defeitos. O quadro a seguir mostra os principais defeitos apresentados pelas correntes e suas causas.

Manutenção das correntes

Para a perfeita manutenção das correntes, os seguintes cuidados deverão ser tomados: · lubrificar as correntes com óleo, por meio de gotas, banho ou jato; · inverter a corrente, de vez em quando, para prolongar sua vida útil; · nunca colocar um elo novo no meio dos gastos; · não usar corrente nova em rodas dentadas velhas; · para efetuar a limpeza da corrente, lavá-la com querosene; · enxugar a corrente e mergulhá-la em óleo, deixando escorrer o excesso; · armazenar a corrente coberta com uma camada de graxa e embrulhada em

papel; · medir ocasionalmente o aumento do passo causado pelo desgaste de pinos

e buchas. · medir o desgaste das rodas dentadas; · verificar periodicamente o alinhamento.

desalinhamento; folga excessiva; falta de folga; lubrificação inadequada; mancais soltos; desgaste excessivo da corrente ou das rodas dentadas; passo grande demais.

rodas fora de medida; desgaste; abraço insuficiente; folga excessiva; depósito de materiais entre os dentes da roda.

folga excessiva; carga pulsante; articulações endurecidas; desgaste desigual.

lubrificação deficiente; corrosão; sobrecarga; depósito de materiais nas articulações; recalcamento das quinas dos elos; desalinhamento.

choques violentos; velocidade excessiva; depósito de materiais nas rodas; lubrificação deficiente; corrosão; assentamento errado da corrente sobre as rodas.

excesso de velocidade; lubrificação inadequada; atrito contra obstruções e paredes.

vibrações; pinos mal instalados.

choques violentos; aplicação instantânea de carga; velocidade excessiva; depósito de material nas rodas; lubrificação deficien- te; corrosão; assentamento errado da corrente nas rodas; material da roda inadequado para a corrente e o serviço.

Excesso de ruído

Mau assentamento entre a corrente e as rodas dentadas

Chicoteamento ou vibração da corrente

Endurecimento (engripamento da corrente)

Quebra de pinos, buchas ou roletes

Superaquecimento

Queda dos pinos

Quebra dos dentes das rodas

DEFEITOS CAUSAS

22 A U L AAssinale com X a alternativa correta.

Exercício 1 Em montagens com rolamentos ou materiais de vedação, a superfície do eixo deverá, necessariamente: a) ( ) apresentar canal de lubrificação;

b) ( ) ter sofrido um tratamento térmico adequado;

c) ( ) apresentar ranhuras em toda a extensão;

d) ( ) ter uma camada superficial de metal não-ferroso;

e) ( ) ser constituída de aço-liga.

Exercício 2 A finalidade do furo com rosca na face de um eixo é: a) ( ) aliviar o seu peso;

b) ( ) permitir a fixação de componentes;

c) ( ) facilitar sua desmontagem;

d) ( ) facilitar a fixação da máquina;

e) ( ) diminuir a presença das forças de atrito.

Exercício 3 O uso de correntes é indicado quando não é possível usar: a) ( ) óleo como lubrificante;

b) ( ) engrenagens e correias;

c) ( ) querosene para a limpeza;

d) ( ) piso de concreto para o assentamento da máquina;

e) ( ) paquímetros e micrômetros para o nivelamento.

Exercícios

22 A U L A Exercício 4

Assinale V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. a) ( ) Os eixos vazados são pouco resistentes aos esforços de torção.

b) ( ) Os eixos ranhurados apresentam uma série de ranhuras transver- sais.

c) ( ) Eixos flexíveis são utilizados, por exemplo, em ferramentas portá- teis.

d) ( ) Marteladas na face de um eixo facilitam sua entrada em mancais.

e) ( ) Os eixos devem estar isentos de rebarbas na hora da montagem.

f) ( ) Trena e metro articulado são instrumentos de medida utilizados para verificar a tolerância dimensional de eixos.

g) ( ) O desgaste de um eixo pode ser causado por falta de lubrificação.

h) ( ) A corrente comum possui elos formados de vergalhões soldados.

i) ( ) A corrente de dentes é utilizada em esteiras transportadoras.

j ) ( ) Sobrecarga pode ser uma das causas do endurecimento de correntes.

l) ( ) A quebra de pinos, buchas ou roletes de correntes podem ser cau- sadas por velocidade excessiva.

Exercícios

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