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O objetivo desta ficha técnica é comunicar facilmente as recomendações para o uso de um conjunto parafusado (suporte com auxílio de NFE25030).
1 - Cargas às quais estão expostas as uniões roscadas
2 – Princípio de uma montagem
A resistência de um conjunto é a do seu elemento mais fraco. Salvo casos especiais, este elemento deverá ser o parafuso.
3 – Resistência intrínseca dos parafusos
* Resistência à ruptura por tração (Rm).
Geralmente é igual ao da seção resistente. Contudo, o limite de utilização dos parafusos continua a ser o limite elástico da secção resistente.
* Resistência à ruptura em cisalhamento.
Corresponde a aproximadamente 0,6 Rm aplicado à seção cisalhada.
Dois exemplos de cálculo são sugeridos nos Anexos 1 e 2.
4 - comprimentos de rosca
Para obter uma distribuição ideal de tensões, é desejável prever pelo menos 6 inclinações livres sob a
superfície de apoio da porca. A extremidade da rosca geralmente deve ter pelo menos 2 passos livres.
Se houver risco de oxidação (facilidade de desmontagem), é permitido um comprimento zero.
5 - Corte de rosca para parafuso ou perno
O comprimento da malha das redes deve ser pelo menos igual :
* 1 x d → em aço e aço inoxidável.
* 1,5 x d → em ferro fundido e ligas de cobre.
* 2 x d → em alumínio e suas ligas.
Porém, caso haja falta de espaço ou resistência insuficiente do material, pode-se realizar um tratamento térmico ou termoquímico para melhorar a resistência do fio. Você também pode usar um passo fino para aumentar o número de fios na malha.
6 - Conexão parafuso/porca
Conforme indicado no Apêndice 1 da norma NFE 25-400, para um conjunto apertado até a falha, o parafuso geralmente deve ceder antes da porca.
Cada classe de qualidade de parafuso recebe uma classe de qualidade de porca:
Exemplo :
* 8,8 para o parafuso → 8 para a porca (aço).
* 10,9 para o parafuso → 10 para a porca (aço).
* A2-70 (Edelstahl).
* A4-80 (aço inoxidável).
Não deve ser utilizado parafuso com porca de qualidade inferior, por outro lado, não há desvantagem técnica em utilizar uma porca muito grossa em relação ao parafuso, exceto porcas autotravantes totalmente metálicas (risco de deformação do a rosca do parafuso).
7 - Procedimento de aperto
Dependendo da precisão desejada e das condições operacionais, existem vários métodos de aperto. Ressalta-se que as precisões das pré-cargas dos parafusos têm influência que pode ser importante para a escolha do diâmetro ou da classe de qualidade dos produtos.
Os métodos de aperto mais comuns são :
Torque de aperto :
Este é o método mais utilizado, mas não protege o usuário da dispersão na tensão de fixação alcançada.
A título de exemplo, a tabela a seguir mostra a distribuição do torque de saída da máquina dependendo do material utilizado.
Estes valores aplicam-se a dispositivos calibrados utilizados nas condições recomendadas pelo fabricante, levando em consideração parâmetros de uso como :
* Variação das propriedades energéticas (por exemplo, ar comprimido).
* Desvio por operador.
* Posicionamento incorreto da chave (chave angular).
* Velocidade de fixação.
Levando em consideração parâmetros adicionais como :
* Manuseio de materiais,
* Falta de calibração.
* usuraÉ
Informações da loja:
Este método ocorre em duas etapas :
* Apertar o conjunto com um torque relativamente baixo (correspondente a uma tensão teórica da ordem de 40% do valor nominal).
* Rotação da porca em um determinado ângulo.
Os parâmetros de aperto são determinados através de testes preliminares em montagens reais.
Aperte com uma chave calibrada para tensãoN:
O método utiliza uma chave dinamométrica que é regularmente calibrada para tensão, integrando assim a dispersão do coeficiente M e na chave.
Aperte pré-tensionando o parafuso :
Este método é semelhante ao método de aperto angular. Um dispositivo geralmente hidráulico coloca o parafuso sob tensão axial, a porca é posta em contato sem apertar e a pressão é liberada (aplicação especial).
Tensão significa “no limite elástico” :
Este método realiza o controle simultâneo do torque e da rotação, a relação dessas duas grandezas é constante até o início da plastificação do parafuso (o torque é proporcional à tensão do parafuso e à rotação da extensão).
A detecção da alteração nesta relação indica que o limite elástico do parafuso foi atingido e equilibrado desatualizado, mas não antecipa a tensão durante a montagem. Isto é influenciado pelas propriedades específicas do parafuso (ponto de escoamento, dispersão de atrito). Este método preciso requer o uso de equipamento especial. Permite a detecção de anomalias de aperto durante montagens repetitivas. Os parâmetros de aperto devem então ser determinados através de testes preliminares em montagens reais.
Mesa com distribuição de torque em uso industrial
8 - Tabelas de torques de aperto
uando o parafuso é apertado por torque, as tabelas a seguir fornecem os valores do torque médio total Cs (torque de aperto sob a cabeça e torque na rosca), o torque é mostrado para um valor Fomax correspondente a uma carga de 85 % do limite elástico e um valor Fo min dependendo da precisão do dispositivo de fixação utilizado. Esses detalhes são fornecidos na tabela acima.
Cada um desses valores é fornecido :
* Para diâmetros M3 a M39.
* Para classes de qualidade 4,6, 5,6, 4,8, 5,8, 6,8, 8,8, 10,9, 12,9.
* Para valores médios de coeficiente de atrito"M" 0,10, 0,15 e 0,20, os valores mais comuns.
Como primeira aproximação, esses valores correspondem às seguintes propriedades de revestimento e lubrificação :
* M médio = 0,10 → Parafusos fosfatados ou galvanizados com lubrificação de qualidade adequada.
* M médio = 0,15 → Parafusos pretos ou galvanizados com lubrificação básica (conforme entregue).
* M Média = 0,20 → Parafusos revestidos ou não, montagem a seco.
Usar :
As tabelas a seguir só podem ser utilizadas se nem todos os cálculos tiverem sido realizados e se nenhuma
otimização for pretendida, uma vez que os valores escolhidos para M Ignorar dispersão
Anexo 1
Cálculo da resistência teórica
Parafuso M8 classe 12.9
Para informação :
1 N/mm² = 0,1 kg/mm² = 1 MPa
N = Newton = peso
Kg = quilogramas = massa
Resistência à ruptura = força máxima permitida antes da ruptura (a peça se expande antes da ruptura, esta é a região plástica).
Limite elástico = força máxima admissível com que o parafuso recupera o seu comprimento original.
Dados :
Resistência à tração do aço classe 12.9: Rm = 1200 N/mm²
Resistência ao escoamento do aço classe 12.9: Re = 1080 N/mm²
Seção transversal do núcleo de um parafuso M8: s = 36,6 mm² (ver Apêndice 3)
Cálculo :
A carga máxima de ruptura em tensão : 36,6 x 1200 =43.920 N ou 4.392 kg
Limite elástico mínimo do parafuso : Re = 36,6 x 1080 =39528 N ou 3952 kg
Importante: O parafuso deve ser utilizado em um valor máximo, denominado carga de teste, que é 90% do limite elástico.
A carga de teste : 39528 x 0,9 =35575 N ou 3557 kg
Força pura :
Numa montagem, um parafuso não deve apresentar tensão de cisalhamento cujo valor seja
aproximadamente 60% do valor da resistência à tração; Um pino deve ser instalado em caso de tensão de cisalhamento.
Força pura : Rc = 35575 x 60% =21345 N ou 2134 kg
Estes são apenas valores teóricos, um parafuso nunca funciona estritamente sob tensão ou cisalhamento. A Visserie-Service não pode ser responsabilizada pelo cálculo da resistência das suas entregas.
Apêndice 2
Cálculo de resistência teórica
Parafuso M6 classe 8.8
Para informação :
1 N/mm² = 0,1 kg/mm² = 1 MPa
N = Newton = peso
Kg = quilogramas = massa
Resistência à ruptura = força máxima permitida antes da ruptura (a peça se expande antes da ruptura,
esta é a região plástica).
Limite elástico = força máxima admissível com que o parafuso recupera o seu comprimento original.
Dados :
Resistência à tração do aço classe 8.8: Rm = 800 N/mm²
Resistência ao escoamento do aço classe 8.8: Re = 640 N/mm²
Seção transversal do núcleo de um parafuso M6: s = 20,1 mm² (ver Apêndice 3)
Cálculo :
A carga máxima de ruptura em tensão : 20,1 x 800 =16.080 N ou 1.608 kg
Limite elástico mínimo do parafuso : Re = 20,1 x 640 =12864 N ou 1286 kg
Importante: O parafuso deve ser utilizado em um valor máximo, denominado carga de teste, que é 90% do limite elástico.
A carga de teste : 12864 x 0,9 =11577 N ou 1157 kg
Força pura :
Numa montagem, um parafuso não deve apresentar tensão de cisalhamento cujo valor seja aproximadamente 60% do valor da resistência à tração; Um pino deve ser instalado em caso de tensão de cisalhamento.
Força pura: Rc = 11577 x 60% =6946 N ou 694 kg
Estes são apenas valores teóricos, um parafuso nunca funciona estritamente sob tensão ou cisalhamento. A Visserie-Service não pode ser responsabilizada pelo cálculo da resistência das suas entregas.
Apêndice 3
Dimensões rosca grossa
