Acoplamentos Eltos I I_1

7/31/2019 Acoplamentos Eltos I I_1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: ELEMENTOS DE MÁQUINAS II

PROF.: JOÃO WANDERLEY RODRIGUES PEREIRA

ACOPLAMENTOS MECÂNICOS

GRUPO IV: Jair da Silva Alves

João Carlos Domotor

José Luiz B. de Lima Filho

Natal/RNSetembro/2009

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Introdução

Uma ampla variedade de acoplamentos de eixos está disponível comercialmente,

variando desde acoplamentos rígidos com chavetas até projetos elaborados que usam

engrenagens, elastômeros ou fluidos para transmitir o torque de um eixo a outro eixo ou a um

dispositivo na presença de vários tipos de desalinhamentos.

Assim fica explicita a necessidade de um estudo sobre estes mecanismos, buscando

aumentar os conhecimentos necessários à formação de alunos de Engenharia Mecânica.

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Acoplamentos Mecânicos

Os acoplamentos mecânicos são constituídos de elementos de maquinas empregados na

transmissão de movimento de rotação entre duas arvores ou eixos arvores.

Figura 1- Sistema com acoplamento

Os acoplamentos podem ser divididos em duas categorias: rígidos ou complacentes.

Complacentes, neste contexto, significa que o acoplamento pode absorver algum

desalinhamento entre os dois eixos, e rígidos implica que nenhum desalinhamento é permitido

entre os eixos a serem conectados.

Acoplamentos rígidos

Os acoplamentos rígidos travam os dois eixos conjuntamente, não permitindo

movimentos relativos entre eles, embora algum ajuste axial seja possível na montagem. Eles são

usados quando a precisão e finalidade da transmissão do torque são da mais absoluta

importância, como, por exemplo, quando a relação de fase entre o dispositivo motor e o

dispositivo movido deve ser mantida com precisão. Maquinas de produção automatizada

comandadas por eixos longos freqüentemente usam acoplamentos rígidos entre as seções de

eixo por essa razão.

Os Acoplamentos rígidos dividem-se em:

Flanges;

Discos ou Pratos;

Com luvas de compressão.

Acoplamentos rígidos com flanges parafusados

Este tipo de acoplamento é utilizado quando se permite conectar arvores, e é próprio para transmissão de grande potencia e baixa velocidade.

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Figura 2 – Montagem de acoplamento do tipo disco ou pratos

Acoplamentos com luva de compressão ou de aperto

Este tipo de luva facilita a manutenção de maquinas e equipamentos,com a vantagem de

não interferir no posicionamento das arvores, podendo ser montado e desmontado sem problema de alinhamento.

Figura 3 – Apresentação do acoplamento do tipo Luva de compressão

Acoplamentos de disco ou pratos

Empregados na transmissão de grandes potencias em casos especiais,como, por exemplo

na arvore de turbinas. As superfícies de contato neste tipo de acoplamento podem ser lisas

ou dentadas.

Figura 4 – Montagem de acoplamento do tipo disco ou pratos.

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Acoplamentos complacentes

Numerosos projetos de acoplamentos complacentes foram manufaturados e cada um

oferece uma combinação diferentes de características. Normalmente o projetista podeencontrar disponível no mercado um acoplamento apropriado para qualquer aplicação.

Acoplamentos complacentes podem ser ,divididos em varias subcategorias.

Acoplamentos Flexíveis Elásticos:

Os acoplamentos Flexíveis elásticos caracterizam-se por compensarem desalinhamento

radial, axial e angular, ser torcionalmente elásticos e absorverem choques e vibrações

protegendo as máquinas acopladas.São produzidos em diversos tamanhos, podendo transmitir torques de 30 até 135.000 Nm.

Dentro da faixa de torque de 30 até 2.500 Nm, a produção dos acoplamentos é seriada.

O centro elástico dos acoplamentos é inteiriço, o que garante a segurança do usuário e o

perfeito balanceamento do conjunto.

Figura 5 – Acoplamentos Elástico flexível.

Estas características asseguram um alto rendimento aos acoplamentos, que protegem os

equipamentos, ampliam a vida útil dos diversos componentes e reduzem ao mínimo as paradas

das máquinas para a manutenção.

Este tipo de acoplamento não exige lubrificação, bem como, dispensam o deslocamento

axial dos eixos: manutenção rápida e fácil.

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Figura 6 – Acoplamentos Elástico flexível.

1- Acoplamentos Flexíveis Elástico -Borracha:

Os acoplamentos flexíveis elásticos – borracha tem como características de montagem

uma flexibilidade de torção e amortecimento interno dos elementos de borracha. A única

manutenção necessária é a verificação da condição dos elementos de borracha, se necessário, os

elementos de borracha são facilmente substituíveis, não requerem lubrificação, eliminando

desalinhamentos e vibrações. Permitindo assim um aumento significativo da vida útil de

rolamentos, retentores, selos,etc.

Figura 7 – Acoplamentos flexível elástico – Borracha.

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2 - Acoplamentos Flexíveis Elástico- Lona

Este tipo de acoplamento caracteriza-se por possuir um reforço de lona proporcionando

ao acoplamento elevada capacidade de transmissão, amortecimento de vibrações e de choques

de carga.

Figura 8 – Acoplamentos flexível elástico – lona.

3 - Elástico Pino

Os elementos transmissores deste tipo de acoplamento são pinos de aço com mangas de

borracha. Tem grande elasticidade torcional e não dá origem a forças axiais. Apto para trabalhar

em altas e baixas velocidades, em posições horizontal e vertical Permitindo remover as

máquinas sem deslocá-las longitudinalmente.Permite substituição das buchas amortecedoras

sem desmontagem do próprio acoplamento.

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Figura 9 – Acoplamentos pino.

4 - Elástico Grade:

Apresenta uma Manutenção simples, rápida e baixo custo de reposição do elemento de

desgaste: a grade. Maior vida útil e melhor relação custo x benefício, em comparação com os

outros tipos desacoplamentos. Lubrificação deve ser periódica.

Figura 10 – Acoplamentos grades.

Possuem ainda desalinhamentos paralelos, angulares e axiais nos eixos conectados são

compensados através do movimento da grade elástica nas ranhuras internas, sem afetar a

capacidade de transmissão de torque.

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Figura 11 – Acoplamentos grades.

5-

Acoplamento Elástico com Cruzeta Amortecedora de BorrachaNitrílica

Este tipo de dispositivo absorve vibrações e choques, trabalhando silenciosamente sem dar

origem a forças axiais, prejudiciais aos mancais. Apto para trabalho reversível em posição

horizontal e vertical. Não requer manutenção nem lubrificação.Reduzido momento de inércia.

Figura 12 – Acoplamento Elástico com Cruzeta Amortecedora de Borracha Nitrílica

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6- Acoplamentos Flexíveis NÃO-ELÁSTICOS

Estes modelos de acoplamentos mecânicos caracterizam-se por compensarem

desalinhamento radial, axial e angular. São torcionalmente rígidos, não absorvem choques e

vibrações. Mantém assim o sincronismo entre as máquinas acopladas.

Figura 13 – Acoplamento flexíveis não elásticos

7- Acoplamentos Flexíveis Não-Elásticos – Engrenagem

Este tipo de acoplamento tem os cubos com dentes de engrenagens, externamente, em

toda a volta, que se engrenam com os dentes internos da peça de fora, como numa conexão

estriada. A flexibilidade é obtida por folga entre os dentes.

Figura 14 – Acoplamento flexíveis não elásticos - Engrenagem

8- Acoplamentos Flexíveis Não-Elásticos – OLDHAM

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Permitem desalinhamentos torcionais muito pequenos e transmitem grandes potências.

Admitem desalinhamentos paralelos e axiais consideráveis. Necessita ser lubrificado e pode ser

substituído quando desgastado.

Figura 15 – Acoplamento flexíveis não elásticos - OLDHAN

9- Acoplamentos Flexíveis Não -Elásticos – CARDAN

Consiste em duas forquilhas e um bloco intermediário com dois pinos em forma de cruz.

São usados em máquinas em que se faz necessário um desalinhamento angular definido e

elevado, sem permitir desalinhamento paralelo.

Figura 16– Acoplamento flexíveis não elásticos - CARDAN

Acoplamentos Móveis

Os acoplamentos móveis são empregados para permitir o jogo longitudinal das árvores.

Esses acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é,

obedecem a um comando.

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Figura 17 – Acoplamentos Móveis.

Figura 18 – Outros tipos Acoplamento flexíveis não elásticos .

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Acoplamentos de Atrito

Os acoplamentos de atrito Podem ser engatados sem sincronismo entre os eixos. Servem

para acelerar, ou desacelerar, máquinas até o sincronismo

Ultrapassado o momento de atrito de acoplamento (máxima capacidade de transmissão),

ele escorrega. Servem também para limitar o momento de torção transmitido entre partes do

equipamento

Comparados com os acoplamentos hidráulicos, pneumáticos e eletrodinâmicos são os

acoplamentos de atrito tem as seguintes caracteristicas:

Menores,

Mais fáceis de construir

Mais baratos.

Cálculos para escolha de acoplamentos

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3ª QUESTÃO

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4ª QUESTÃO

Para selecionar um acoplamento para um secador acionado por motor elétrico de 10 cv,

1750 rpm,que opera 24 horas por dia e possui 10 partidas por hora.supor uma carga pesada.

Consutando a tabela:

Temos Fs = 2,0 , Ft = 1,2 , Fp = 1,2 assim Fc = 2,0 x 1,2 x 1,2 = 2,88 ,para cálculos Fc = 3,0

Substituindo temos

TORQUE = (716,2 x 10 x 3)/1750 => 12,28 Kgf.m

Então com esse valor iremos ao catalogo de um fabricante e vemos quais acoplamentos são

feitos para os serviço e o torque que ele comporta.

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