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IntroduÁ„o^ Uma senhora foi devolver ao vendedor uma
panela de pressão que tinha comprado há poucas semanas. Reclamando que a panela não prestava, queria o dinheiro de volta. O vendedor, surpreso, exami- nou a panela. Percebeu que, talvez por engano do fabricante, a borracha de vedação estava com defeito. Trocou a borracha por uma nova e explicou à compradora o que havia ocorrido. A mulher, desconfiada, interpelou o vendedor:
- Como o senhor tem certeza de que agora a panela não vai apresentar mais problemas?
- Fique tranqüila, - disse-lhe o vendedor - o problema era apenas na vedaçãovedaçãovedaçãovedaçãovedação porque a borracha estava com defeito. Com o tempo, a compradora verificou que o vendedor tinha razão. Com a borracha nova, a panela ficou bem vedada e o cozimento dos alimentos, mais rápido. É fácil imaginar que a vedaçãovedaçãovedaçãovedaçãovedação é um fator importante tanto na indústria quanto nos produtos comerciais, tais como tampa de garrafas, vedadores de botijões de gás, garrafas térmicas etc. Na mecânica em geral, salienta-se a importância dos elementos de vedaçãoelementos de vedaçãoelementos de vedaçãoelementos de vedaçãoelementos de vedação que serão estudados nesta aula.
Conceito
Elementos de vedação são peças que impedem a saída de fluido de um ambiente fechado (tubulação, depósito etc.) e evitam que esse ambiente seja poluído por agentes externos. Esses elementos, geralmente, localizam-se entre duas peças fixasfixasfixasfixasfixas ou em duas peças em movimento relativomovimento relativomovimento relativomovimento relativomovimento relativo. As junções cujas peças apresentam movi- mento relativo se subdividem em girantesgirantesgirantesgirantesgirantes, quando o movimento é de rotaçãorotaçãorotaçãorotaçãorotação, e deslizantesdeslizantesdeslizantesdeslizantesdeslizantes, quando o movimento é de translaçãotranslaçãotranslaçãotranslaçãotranslação.
Tipos de junÁ„o
Nas ilustrações a seguir, você vai observar vários tipos de junções, fixas e móveis, em diferentes aplicações, como acoplamentosacoplamentosacoplamentosacoplamentosacoplamentos, reservatório de estocagem; junções móveis em movimento de rotação e de translação.
IntroduÁ„o aos
elementos de vedaÁ„o
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No dia-a-dia podemos observar muitos exemplos de vedação: garrafas fechadas com rolha de cortiçarolha de cortiçarolha de cortiçarolha de cortiçarolha de cortiça, tampas de coroatampas de coroatampas de coroatampas de coroatampas de coroa das garrafas de bebidas gaseificadas e tampas de fechotampas de fechotampas de fechotampas de fechotampas de fecho das garrafas térmicas.
exemplos de vedação comuns
a) garrafa com rolha de cortiça b) tampa de coroa para bebidas gaseificadas
junções fixa e móvel no acoplamento cilindro - pistão
junções fixas de um reservatório de estocagem
junções móveis: a) de rotação; b) de translação
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Tipos de vedação direta para junções fixasTipos de vedação direta para junções fixasTipos de vedação direta para junções fixasTipos de vedação direta para junções fixasTipos de vedação direta para junções fixas A U L A
Vedação em ogivaVedação em ogivaVedação em ogivaVedação em ogivaVedação em ogiva, para baixas pressões^ -^ a vedação se efetua em uma superfície tronco-cônica com esfera.
Vedação em facaVedação em facaVedação em facaVedação em facaVedação em faca, para médias pressões – efetuada mediante a aproximação de uma coroa circular a um plano.
Vedação cônicaVedação cônicaVedação cônicaVedação cônicaVedação cônica, para altas pressões – é o melhor tipo de vedação e se efetua entre duas superfícies cônicas que têm geratrizes coincidentes.
Vedação de junções fixas com elementos intermediáriosVedação de junções fixas com elementos intermediáriosVedação de junções fixas com elementos intermediáriosVedação de junções fixas com elementos intermediáriosVedação de junções fixas com elementos intermediários
Nesse tipo de vedação são usadas guarniçõesguarniçõesguarniçõesguarniçõesguarnições. Guarnições são peças flexíveis colocadas entre duas superfícies rígidas, geralmente planas. Desta forma, as guarnições impedem passagem ou vazamen- to de fluidos. As guarnições podem ser feitas de borracha, cobre, cortiça ou amianto, e podem ter formatos variados: chatos, toroidais, perfilados, revestidos etc. A vedação com elementos intermediários (guarnições) tem a vantagem de ser feita com mais facilidade do que a vedação direta. Basta uma simples pressão para moldar a guarnição entre as superfícies a serem vedadas.
O quadro a seguir apresenta uma descrição de guarnições para junções fixas: suas formas, representações, materiais de fabricação e campos de emprego.
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A U L A ILUSTRAÇÃOILUSTRAÇÃOILUSTRAÇÃOILUSTRAÇÃOILUSTRAÇÃO^ CAMPOCAMPOCAMPOCAMPOCAMPO^ DEDEDEDEDE^ EMPREGOEMPREGOEMPREGOEMPREGOEMPREGO Vedação de água, ou vedação embaixo de cabeças de tam- pas a parafuso para carga/ descarga de óleo.
Boa resistência aos óleos mi- nerais, bom comportamento em temperaturas externas.
Para vedação em altas pres- sões, nos casos de canalização de gás, vapor saturado ou su- peraquecido, ar e gases secos.
Aplicações químicas, térmicas e criotécnicas, aplicações nu- cleares e aeroespaciais.
Onde se requerem freqüentes desmontagens e montagens, em particular para vedações de soluções aciduladas.
Vedações de fluidos e gases nas aplicações aeronáuticas e navais.
Construções mecânicas, máqui- nas de produção de óleos comes- tíveis, sucos de frutas, cremes, xaropes. Válvulas para indús- trias químicas, máquinas pulverizadoras de inseticidas.
Vedação de águas brancas e ne- gras, especialmente em emprego na agricultura, para irrigação com líquidos orgânicos (guarni- ções para juntas VICTAULIC freqüentemente em tubulações enterradas).
MATERIAISMATERIAISMATERIAISMATERIAISMATERIAIS Borracha, pape- lão prensado, borracha-tela Ligas Fe-C inox, ligas não ferrosas Borracha sintética
Ligas Fe-C inox
Matéria plástica revestida de chapa metálica ou de teflon
Metal e elastômero
Elastômero e teflon lubriflon
Borracha natural ou sintética
Borracha telada
Ligas Fe-C inox INCONEL revestidas
DEDEDEDEDE
FORMAFORMAFORMAFORMAFORMA
DIVERSADIVERSADIVERSADIVERSADIVERSA
DEDEDEDEDE
FORMAFORMAFORMAFORMAFORMA
PLANAPLANAPLANAPLANAPLANA
-^
REVESTIDASREVESTIDASREVESTIDASREVESTIDASREVESTIDAS
TOROIDAISTOROIDAISTOROIDAISTOROIDAISTOROIDAIS
OCASOCASOCASOCASOCAS
PERFILADASPERFILADASPERFILADASPERFILADASPERFILADAS
TOROIDAISTOROIDAISTOROIDAISTOROIDAISTOROIDAIS
CHATASCHATASCHATASCHATASCHATAS
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A U L A Essas guarnições têm empregos especiais. Podem ser colocadas em cavida- des de secção retangular, triangular ou quadrada. As dimensões dessas cavida- des dependem do diâmetro da secção da guarnição. Nas figuras abaixo são apresentadas as cotas das redes retangular, triangular ou quadrada para anéis OROROROROR.
Os anéis OR são empregados em junções fixas e móveis. Ainda com referência aos anéis toroidais (O Ring)anéis toroidais (O Ring)anéis toroidais (O Ring)anéis toroidais (O Ring)anéis toroidais (O Ring), você vai ver um exemplo de como eles agem em junções fixas.
anel OR em posição de equilíbrio
anel OR em posição de pressão da direita
aplicação do anel OR para vedar a tampa de um recipiente pressão
Os valores em função do diâmetro da guarnição são encontrados em tabelas fornecidas pelos fabricantes.
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Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios a seguir. Depois, confira suas A U L A respostas com as apresentadas no gabarito.
Marque com um X a resposta correta.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 Para impedir saída de fluido de ambientes fechados e a poluição desses ambientes, são usados elementos de: a)a)a)a)a) (^ ) fixação; b)b)b)b)b) (^ ) transmissão; c)c)c)c)c) (^ ) apoio; d)d)d)d)d) (^ ) vedação.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Existem os seguintes tipos de junções: a)a)a)a)a) (^ ) articuladas e móveis; b)b)b)b)b) (^ ) móveis e flexíveis; c)c)c)c)c) (^ ) moduladas e fixas; d)d)d)d)d) (^ ) fixas e móveis.
Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3 A vedação torna-se mais difícil quando: a)a)a)a)a) (^ ) o ambiente estiver frio; b)b)b)b)b) (^ ) a pressão estiver baixa; c)c)c)c)c) (^ ) o ambiente estiver com alta temperatura e alta pressão; d)d)d)d)d) (^ ) os fluidos estiverem em estado líquido.
Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4 Em ambientes com baixa pressão, recomenda-se o seguinte tipo de vedação: a)a)a)a)a) (^ ) em faca; b)b)b)b)b) (^ ) cônica; c)c)c)c)c) (^ ) em ogiva; d)d)d)d)d) (^ ) com guarnições.
Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5 Nas vedações com elementos intermediários usam-se: a)a)a)a)a) ( ) guarnições; b)b)b)b)b) (^ ) juntas; c)c)c)c)c) (^ ) gaxetas; d)d)d)d)d) ( ) chavetas.
ExercÌcios
