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A indústria mecânica Kybrobó S.A. adquiriu três máquinas-ferramenta para ampliar seu setor de produção: um torno CNC, uma fresadora universal e uma mandriladora.
Elas foram colocadas em locais apropriados e o pessoal da manutenção foi convocado para fazer o nivelamento e verificar o alinhamento geométrico de cada uma das máquinas recém-chegadas.
Como se faz o nivelamento de uma máquina? O que é alinhamento geométrico?
Nesta aula você terá respostas para as duas perguntas.
Import‚ncia do alinhamento geomÈtrico
As máquinas e os equipamentos em geral precisam estar alinhados geome- tricamente e nivelados para poderem operar de forma adequada e com o máximo de eficiência.
O alinhamento geométrico pode ser compreendido como sendo a relação existente entre os planos geométricos de todos os elementos constituintes de uma máquina.
A importância do alinhamento geométrico reside no fato de que deve haver harmonia entre os diversos conjuntos mecânicos existentes nas máquinas, e que executam movimentos relativos entre si, para que o todo funcione de modo eficaz. Caso contrário, ocorrerá comprometimento dos elementos em termos de exatidão e durabilidade.
As ilustrações a seguir mostram algumas máquinas alinhadas geometrica- mente. Observe a harmonia entre os eixos de trabalho que os conjuntos mecâni- cos executam.
Alinhamento geomÈtrico
e nivelamento de
m·quinas e equipamentos
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Peso dos componentes das m·quinas e equipamentos
Quando uma máquina ou equipamento é projetado, dois fatores importan- tes são levados em consideração: o centro de gravidade da máquina, ou centro de massa, e o dimensionamento do seu curso de trabalho. O centro de gravidade é o local onde está o ponto de equilíbrio do peso de todo o conjunto.
Se uma máquina ou equipamento tiver algum problema com seu centro de gravidade e erros no dimensionamento de seu curso, surgirão desgastes de conjuntos e estruturas, quebras, peças mal executadas, resistências indesejáveis etc.
Na ilustração abaixo, mostramos uma máquina cujo centro de gravidade está deslocado por causa da não simetria na distribuição de massa da mesa na direção x. A mesa do lado direito da figura possui mais massa e, conseqüente- mente, mais peso desse lado. Nessas condições, o alinhamento geométrico fica prejudicado, pois a condição de apoio do sistema não satisfaz as necessidades.
Hoje em dia, as máquinas modernas apresentam configurações arrojadas e se deslocam sobre bases mais estáveis e robustas, o que lhes garante maior rigidez. O centro de gravidade dessas máquinas é mais estável, garantindo o alinhamento geométrico desejado.
Observe na figura abaixo que na direção xxxxx a mesa se mantém perfeitamente alinhada, apesar do lado direito ser maior que o esquerdo. É um projeto de engenharia bem executado que garante o perfeito alinhamento da máquina.
Resumindo, os elementos relacionados entre si devem ser nivelados e alinhados geometricamente nos planos horizontais e verticais, e esses planos devem ser nivelados e alinhados entre si.
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Na atualidade, com a evolução das máquinas que desenvolvem elevadas A U L A velocidades de corte, é cada vez mais freqüente a presença de guias lineares rolamentadas padronizadas e de fácil montagem, alinhamento, reposição e manutenção. As guias lineares rolamentadas permitem uma regulagem da pré-carga dos elementos rolantes.
Outra inovação no campo da fabricação de máquinas é a utilização de resinas como elemento de revestimento de superfícies. Essas resinas, em geral diamantadas, possuem uma elevada dureza e reduzem grandemente o atrito entre as superfícies em contato. As superfícies que recebem resinas passam por uma preparação prévia para que a aderência seja perfeita.
O ajuste dimensional e o alinhamento prévio dos conjuntos envolvidos são realizados com dispositivos e instrumentos adequados antes do preenchimento, moldagem e cura das resinas. As correções posteriores, quando necessário, são efetuadas por meio de rasqueteamento.
A inconveniÍncia do calor em m·quinas
Como já foi discutido em aulas anteriores, as máquinas em operação geram uma certa quantidade de calor. Esse calor é proveniente das forças de atrito que surgem entre elementos mecânicos que estão em contato e realizam movimentos relativos entre si.
Por exemplo, o calor pode ser gerado pelo atrito entre: ∑ ferramentas de corte e peças em usinagem; ∑ engrenagens em movimento; ∑ eixos movimentando-se apoiados em mancais; ∑ polias e correias; ∑ pinhão e cremalheira.
Uma possível adição extra de calor na máquina poderá ter sua origem no meio ambiente em que ela está instalada.
Todo esse aumento de temperatura se transmite a todos os elementos da máquina, e isso, inevitavelmente, influirá na geometria dos conjuntos mecâni- cos.
Máquinas e equipamentos com exatidão dimensional são fabricados e operam normalmente em condições ambientais controladas. Além do controle da temperatura, controla-se a umidade do ar. É uma necessidade quando se pensa em qualidade e eficiência.
ElevaÁ„o, movimentaÁ„o e transporte
de m·quinas e equipamentos
Quando uma máquina é fabricada conforme projeto específico, todos os cuidados com ajustes e montagens são tomados. Aprovada, a máquina deverá sair do setor de fabricação e ser encaminhada para um depósito ou diretamente para o cliente que a comprou.
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A U L A O encaminhamento da máquina para o depósito ou para o cliente envolve medidas de proteção contra a ação de agentes ambientais normais (chuva e poeira) e contra quedas, uma vez que a máquina sofrerá movimentação, tanto na horizontal quanto na vertical.
Para se elevar uma máquina, devem-se observar os locais próprios de amarração. Uma amarração bem executada, considerando o centro de gravidade da máquina, evitará a ocorrência de acidentes.
A figura abaixo mostra a amarração de um torno que está sendo elevado.
Os elementos de amarração devem estar bem dimensionados para o peso da máquina, e seus componentes móveis bem travados para não sofrerem movi- mentos e choques com outros conjuntos durante seu transporte.
Além da elevação da máquina por meio de amarras, outros cuidados precisam ser observados em seu transporte. No caso de caminhões, vagões de trens, navios e aviões, a máquina deverá estar bem embalada, assentada e amarrada para não se deslocar. Na hora do descarregamento, todo cuidado deve ser tomado para que a máquina não caia.
Resumindo, o transporte de uma máquina exige técnica e habilidade das pessoas envolvidas nessa importante operação. Se todos os cuidados forem tomados, garante-se a preservação do alinhamento geométrico original da máquina.
Nivelamento de m·quinas e equipamentos
O bom nivelamento das máquinas e equipamentos é outro importante fator a ser considerado em termos de alinhamento geométrico e de trabalho eficiente, e qualidade de produto.
De fato, uma máquina ou equipamento bem nivelados trabalham sem esforços adicionais, e operam segundo o previsto.
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A U L A Após o nivelamento da máquina, é conveniente colocá-la para funcionar em vazio durante um certo período. Após esse período, o nivelamento deverá ser conferido novamente para novos ajustes, se necessário.
Pode ocorrer que uma determinada máquina não permita que se obtenha um nivelamento de acordo com as especificações. Nesse caso, uma análise dos fatores interferentes deverá ser realizada. Esses fatores interferentes poderão ser: ∑ uma torção da própria estrutura da máquina causada por transporte inade- quado; ∑ tensões internas do próprio material utilizado na fabricação da máquina; ∑ instabilidade da fundação onde a máquina encontra-se assentada; ∑ presença de forças desbalanceadas provocadas pelo assentamento irregular dos elementos de fixação.
Eliminando-se esses fatores interferentes, o nivelamento adequado poderá ser obtido.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 Assinale VVVVV para as afirmativas verdadeiras e FFFFF para as falsas. a)a)a)a)a) (^ ) A harmonia de funcionamento dos diversos conjuntos mecânicos de uma máquina está relacionada com o seu alinhamento geométrico. b)b)b)b)b) (^ ) O centro de massa de uma máquina é um fator irrelevante para o seu alinhamento geométrico. c)c)c)c)c) (^ ) O alinhamento geométrico de máquinas é efetuado somente com força muscular e sem auxílio de nenhum instrumento. Basta o operador ter boa visão. d)d)d)d)d) (^ ) Vibrações são fatores que interferem no comportamento aleatório de uma máquina causando problemas para o seu perfeito alinhamento geométrico. e)e)e)e)e) (^ ) A base de muitas máquinas modernas podem ser construídas por conjuntos de aço soldados.
Assinale X na alternativa correta.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 As guias de deslizamento de máquinas estão sendo substituídas por guias: a)a)a)a)a) (^ ) lineares rolamentadas; b)b)b)b)b) (^ ) angulares rolamentadas; c)c)c)c)c) ( ) verticais rolamentadas; d)d)d)d)d) (^ ) trapezoidais rolamentadas; e)e)e)e)e) (^ ) filamentados deslizantes.
Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3 As resinas de enchimento de superfícies de máquinas são: a)a)a)a)a) ( ) cimentadas; b)b)b)b)b) (^ ) diamantadas; c)c)c)c)c) (^ ) asfaltadas; d)d)d)d)d) ( ) tijoladas; e)e)e)e)e) (^ ) ladrilhadas.
ExercÌcios
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Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4 A U L A No transporte de uma máquina é importante executar uma boa: a)a)a)a)a) (^ ) eliminação do centro de massa; b)b)b)b)b) (^ ) pintura na lona de cobertura; c)c)c)c)c) ( ) retificação em todos os parafusos; d)d)d)d)d) (^ ) amarração para evitar acidentes e danos; e)e)e)e)e) (^ ) torção nos elementos de amarra.
Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5 Os instrumentos mais comuns utilizados no nivelamento de máquinas são: a)a)a)a)a) (^ ) osciloscópio, analisador de vibrações, autocolimador a laser; b)b)b)b)b) (^ ) analisador de vibrações, multímetro e osciloscópio; c)c)c)c)c) (^ ) nível de bolha e nível eletrônico; d)d)d)d)d) (^ ) nível eletrônico e autocolimador fotoelétrico; e)e)e)e)e) (^ ) teodolito, relógio comparador, paquímetro digital.
Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6 Quando se vai nivelar uma máquina, o nivelamento deverá ser iniciado no sentido: a)a)a)a)a) (^ ) transversal; b)b)b)b)b) (^ ) longitudinal; c)c)c)c)c) (^ ) radial; d)d)d)d)d) (^ ) axial; e)e)e)e)e) (^ ) de cima para baixo.
