Acoplamentos

Resumo Os acoplamentos são componentes mecânicos utilizados em

diversos seguimentos da indústria. É um elemento de fácil instalação que possui uma variedade de tipos e modelos onde se adaptam em equipamentos que necessitam de eixos para serem acoplados. Classificam-se teoricamente em rígidos, flexível e móvel, podendo ser lubrificados e não-lubrificados. Em sua montagem os acoplamentos rígidos não suportam desalinhamento, ficando restrita sua aplicabilidade em conjuntos extremamente alinhados. Os flexíveis compensam possíveis desalinhamentos que o conjunto possa apresentar. Os móveis funcionam como um conjunto de acionamento intermitente, estando ora acoplado, ora desacoplado. Os mesmos são montados com auxílio de instrumentos de verificação de alinhamentos sejam eles manuais ou de precisão (mecânicos ou eletrônicos), afim de garantir sua durabilidade e funcionalidade. Nesta montagem é verificado o alinhamento axial, paralelo, angular e mistos.

Resumo Quanto a sua forma de construção e material utilizado na

confecção os acoplamentos estão regulamentados por normas técnicas nacionais e internacionais de modo a garantir a qualidade e a confiabilidade. Porém para manter um bom funcionamento do equipamento, torna necessária a utilização de um plano de manutenção bem elaborado, através das manutenções do tipo: preditiva, preventiva e corretiva. A preditiva atua na prevenção de falhas nos equipamentos, são feitas medições que detectam anormalidades que possivelmente ocasionaria quebras. A preventiva atua diretamente na prevenção de falhas ocasionadas por defeitos básicos do tipo: falha na lubrificação, desalinhamento e desgaste. Estas são executadas com base em uma periodicidade afim de garantir sua eficácia. A corretiva atua quando ocorre a quebra, sendo necessário principalmente quando o plano de prevenção não está bem dimensionado.

Definição

Os acoplamentos são elementos utilizados para transmissão de movimento de uma máquina para outra, ou unir extremidades (eixos), onde ocorre transferência de energia, potência e torque de um para o outro. Muito utilizado na indústria em equipamentos e máquinas, por ter sua fácil aplicação e ser de fácil manutenção, permitindo também a união de mais de uma máquina. Podem ser divididos em acoplamentos rígidos, elásticos e móveis. Alguns dos materiais usados na construção dos acoplamentos são: o aço carbono, ou o ferro fundido.

Definição

As funções dos acoplamentos mecânicos resumidamente são:facilitar a montagem e desmontagem das máquinas; isolar e amortecer as vibrações torcionais; permitir o movimento axial devido à expansão térmica; absorção do movimento axial e para prever o carregamento axial ou manter a peça alinhada; permitir ou desalinhamento angular, paralelo ou misto.

Classificação de acoplamentos

Os acoplamentos podem ser primariamente divididos em Acoplamentos Lubrificáveis e Não Lubrificáveis. Também podem novamente ser classificados como:• Rígidos;• Móveis;• Flexíveis.

Acoplamentos rigidos:

Não absorvem desalinhamentos, nem tampouco, os choques ou vibrações provenientes do funcionamento da máquina ou da partida do motor. Estes exigem que se faça um alinhamento 0-0 (zero- zero, perfeito) dos dois eixos acoplados, antes da partida do equipamento. Transmitem altas potências em baixas rotações (<400rpm) e conectam eixos longos.Os acoplamentos rígidos são fabricados de acordo com a norma DIN nas versões DIN 115 e DIN 116, em diversas formas construtivas e várias alternativas de materiais. Entre eles o ferro fundido cinzento, ferro fundido nodular, aço carbono ou aço inoxidável. Os principais tipos de acoplamentos rígidos são: Acoplamentos com flanges parafusadas, acoplamentos com luva de compressão ou de aperto e acoplamentos de discos ou pratos.

Acoplamentos rigidos

Acoplamentos com flages parafusadas:Esse tipo de acoplamento é utilizado quando se pretende conectar árvores, e é próprio para a transmissão de grande potência em baixa velocidade.

Acoplamentos com luva de compressão ou aperto:Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser montado e removido sem problemas de alinhamento.

Acoplamentos discos ou pratos:Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem ser lisas ou dentadas.

Acoplamentos com flages parafusadas:Esse tipo de acoplamento é utilizado quando se pretende conectar árvores, e é próprio para a transmissão de grande potência em baixa velocidade.

Acoplamentos com luva de compressão ou aperto:Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a vantagem de não interferir no posicionamento das árvores, podendo ser montado e removido sem problemas de alinhamento.

Acoplamentos discos ou pratos:Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem ser lisas ou dentadas.

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. Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais e caixas engrenagens de máquinas-ferramenta convencionais. São empregados para permitir a conexão e a desconexão das arvores sem a necessidade de desmontar o acoplamento, eles transmitem força e movimento somente quando acionados, isto e, são controlados por um comando. Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes, e a rotação é transmitida por meio do encaixe das garras ou de dentes.

Acoplamentos flexíveis:

São aqueles capazes de compensar “pequenos” desalinhamentos paralelos e angulares entre os eixos, absorver choques e vibrações e movimentos axiais. O movimento relativo entre as partes do acoplamento torna necessário lubrificá-lo ou substituir elementos por desgaste ou quebra. Isso implica também a necessidade de usar mancais radiais e axiais tanto no equipamento acionado quanto no acionador.A flexibilidade se consegue por meio de um elemento deslizante (engrenagem) ou por meio de um elemento que se deforma, metálico ou não metálico. Os acoplamentos flexíveis não são usados para ajustar máquinas desalinhadas. Estas devem ser muito bem alinhadas antes da montagem do acoplamento.

Acoplamentos flexíveis

Acoplamentos Lubrificáveis:

Acoplamentos flexíveis torcionalmente rígidos:

Estes acoplamentos são denominados flexíveis devido sua mobilidade, porém não possuem os mesmos requisitos que os acoplamentos elásticos;Estes acoplamentos possuem o mesmo comportamento dos acoplamentos rígidos, no que diz a respeito a choque e vibrações torcionais;O que os diferencia são as flexibilidades radial, axial e angular obtida entre os cubos do acoplamento, que permitem compensar pequenos desalinhamentos entre os eixos das máquinas e evitar quebras prematuras.

Acoplamentos Lubrificáveis:

Acoplamentos flexíveis ‘torcionalmente rígidos:

São acoplamentos cuja transmissão do momento de torção se realiza através do dentado interno e externo. A combinação das duas articulações confere a capacidade de compensar desalinhamento inevitável, na instalação das máquinas rígidas acopladas. São destinadas as aplicações com necessidade de sincronismo torcional ou reversões constantes em carga por serem torcionalmente rígidos. Podemos citar os acoplamentos de engrenagens ou dentado e acoplamentos de grades.

Acoplamentos engrenagem ou dentado:

Construído totalmente em aço, não possui elemento elástico, sendo torsionalmente rígido, possuindo, porém flexibilidade para acomodar desalinhamentos angulares e paralelos, além de flutuações axiais. Esta flexibilidade sedeve ao fato dos dentes dos cubos serem abaulados em três faces resultando numa redução nas cargas de engrenamento sob desalinhamentos. Indicado para altas rotações (até 8000rpm) e ambientes corrosivos, com custo inicial baixo para altas capacidades.

Acoplamentos de grade ou fita elástica:

Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa. Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço.

Acoplamentos de grade ou fita elástica:

Consiste de dois cubos providos de flanges ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas providas de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa. Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinhadas no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço.

Acoplamentos flexíveis torcionalmente elástico:

Também denominados de acoplamentos elásticos, são constituídos de duas partes metálicas e um elemento de material não metálico (borracha, poliuretano ou outro material sintético) entre elas.Estes acoplamentos diferenciam dos acoplamentos tradicionais rígidos em dois pontos: elasticidade torcional e flexibilidade elástica.Elasticidade torcional: Capacidade de deformação (compressão, torção ou tração) do elemento elástico ao ser submetido ao momento de torção.Flexibilidade elástica: O elemento elástico possui capacidade de absorver desalinhamento axial, radial e angular.Seus elementos elásticos tornam mais suave atransmissão do movimento em árvores que tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores.

Acoplamentos não Lubrificáveis:

Acoplamentos flexíveis torcionalmente elástico:

Acoplamento elástico de pinos:Possui furos nas duas luvas onde são montados os elementos transmissores que são pinos de aço com mangas de borracha.Acoplamento elástico de garras :Os acoplamentos possuem elemento elástico em poliuretano ou borracha encaixam-se nas aberturas do contra disco e transmitem o movimento de rotação. Este tipo elimina as forças reativas nos mancais resultantes da rotação. Permite uma rápida substituição em função da forma construtiva (partido e flexível) sem necessidade de afastar os equipamentos acoplados, sendo de simples instalação, fácil desmontagem e manutenção.

Acoplamentos não Lubrificáveis:

Acoplamentos elásticos:

Acoplamentos flexíveis torcionalmente elástico:

- Elasticidade Torcional: Capacidade de deformação (compressão, torção ou tração) do elemento elástico ao ser submetido ao momento de torção.- Flexibilidade Elástica:O elemento elástico possui capacidade de absorver desalinhamento axial, radial e angular. Aclopamentos elásticos são apropriados para transmitir rotação, movimento de torção, assim como amortecer picos de carga, choques e ruídos das máquinas acopladas. Pelas características mencionadas, os acoplamentos elásticos são os mais utilizados em equipamentos acionados por motor elétrico.

Acoplamentos não Lubrificáveis:

Acoplamentos elásticos:

Acoplamentos altamente elásticos:

Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha apertada por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos.Principalmente aplicado em equipamentos acionados por motor de combustão interna, o momento de torção é transmitido pelo elemento elástico, suavizando choques de engates e reversões. As vibrações torcionais também são reduzidas sensivelmente, eliminando totalmente ou parcialmente o ruído da caixa de transmissão ou máquina acoplada em baixa rotação.4.3.

Acoplamentos Altamente elásticos:

Principais aplicaçõs para acoplamentos:

Bombas;Compressores;Transportadores e elevadores de cargas;Moinhos;Laminadores;Agitadores;Secadores;Ventiladores;Grupo gerador;Grupo moto-bomba.