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ELEMENTOS DE MÁQUINAS Marcelo Quadros Figura 1 Exemplo de tolerância ISO Dimensão nominal Posição do campo de tolerância Qualidade de trabalho 40 p 6 40 p 6 40 0042 0026 Ao usinar uma peça o profissional deverá consultar os valores em uma tabela de tolerâncias de ajustes da ABNT onde constam os valores admissíveis para a tolerância especificada A norma brasileira prevê 18 qualidades de trabalho na fabricação das peças Essas qualidades são identificadas pelas letras IT seguidas de numerais A letra I vem de ISO e a letra T vem de tolerância os numerais 01 0 1 2 até 16 referemse às qualidades de trabalho A qualidade IT 01 corresponde ao menor valor de tolerância As qualidades 01 a 3 no caso dos eixos e 01 a 4 no caso dos furos estão associadas à mecânica extra precisa No Quadro 1 você visualiza as tolerâncias fundamentais da ISO Nos componentes acoplados em geral a qualidade deve ficar entre IT 4 e IT 11 se forem eixos já para os furos a qualidade deve ficar entre IT 5 e IT 11 Essa faixa é classificada como mecânica de precisão O sistema ISO também prevê 28 campos representados por letras sendo as maiúsculas para furos e as minúsculas para eixos Entre essas inúmeras faixas para simplificar e reduzir os custos de produção a ABNT sugere apenas algu mas combinações de ajustes por meio de tabelas Veja as principais utilizadas nas indústrias de montagem de componentes mecânicos nos Quadros 2 e 3 O ajuste é a condição necessária que possibilita a montagem entre peças e o bom funcionamento de uma máquina ou equipamento Ele é determinado de acordo com a posição no campo de tolerâncias 5 Fixação por interferência Tolerâncias fundamentais ISO até 500 mm Grupo de dimensões em mm milímetros valores da tabela em µm microns Qualidade Até 1 1 3 3 6 6 10 10 18 18 30 30 50 50 80 80 120 120 180 180 250 250 315 315 400 400 500 IT 01 03 03 04 04 05 06 06 08 1 12 2 25 3 4 IT 0 05 05 06 06 08 1 1 12 15 2 3 4 5 6 IT 1 08 08 1 1 12 15 15 2 25 35 45 6 7 8 IT 2 12 12 15 15 2 25 25 3 4 5 7 8 9 10 IT 3 2 2 25 25 3 4 4 5 6 8 10 12 13 15 IT 4 3 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 IT 5 4 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 IT 6 6 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 IT 7 10 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 IT 8 14 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 IT 9 25 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 Quadro 1 Qualidade de trabalho Continua Fixação por interferência 6 Fonte Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas 1995 Quadro 1 Qualidade de trabalho Tolerâncias fundamentais ISO até 500 mm Grupo de dimensões em mm milímetros valores da tabela em µm microns IT 10 40 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 IT 11 60 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 IT 12 100 120 150 180 210 250 300 350 400 460 520 570 630 IT 13 140 180 220 270 330 390 460 540 630 720 810 890 970 IT 14 250 300 360 430 520 620 740 870 1000 1150 1300 1400 1550 IT 15 400 480 580 700 840 1000 1200 1400 1600 1850 2100 2300 2500 IT 16 600 750 900 1100 1300 1600 1900 2200 2500 2900 3200 3600 4000 Continuação 7 Fixação por interferência Tolerância em função da qualidade e diâmetro de furos segundo a norma ISO Tolerâncias em µm micrometro 1m 1000000 𝜙 em mm Qualidade 6 Qualidade 7 G6 H6 J6 K6 M6 N6 E7 F7 G7 H7 J7 K7 M7 N7 P7 Até 3 8 2 6 0 2 4 0 6 2 8 4 10 24 14 16 6 12 2 10 0 4 6 0 10 2 12 4 14 6 16 Acima de 3 e até 6 12 4 8 0 5 3 2 6 1 9 5 13 32 20 22 10 16 4 12 0 6 6 3 9 0 12 4 16 8 20 Quadro 2 Campos de tolerância para furos Continua Fixação por interferência 8 Quadro 2 Campos de tolerância para furos Tolerâncias em µm micrometro 1m 1000000 𝜙 em mm Qualidade 6 Qualidade 7 G6 H6 J6 K6 M6 N6 E7 F7 G7 H7 J7 K7 M7 N7 P7 Acima de 6 e até 10 14 5 9 0 5 4 2 7 3 12 7 16 40 25 28 13 20 5 15 0 8 7 5 10 0 15 4 19 9 24 Acima de 10 e até 18 17 6 11 0 6 5 2 9 4 15 9 20 50 32 34 16 24 6 18 0 10 8 6 12 0 18 5 23 11 29 Acima de 18 e até 30 20 7 13 0 8 5 2 11 4 17 11 24 61 40 41 20 28 7 21 0 12 9 6 15 0 21 7 28 14 35 Acima de 30 e até 50 25 9 16 0 10 6 3 13 4 20 12 28 75 50 50 25 34 9 25 0 14 11 7 18 0 25 8 33 17 42 Continua Continuação 9 Fixação por interferência Fonte Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas 1995 Quadro 2 Campos de tolerância para furos Tolerâncias em µm micrometro 1m 1000000 𝜙 em mm Qualidade 6 Qualidade 7 G6 H6 J6 K6 M6 N6 E7 F7 G7 H7 J7 K7 M7 N7 P7 Acima de 50 e até 80 29 10 19 0 13 6 4 15 5 24 14 33 90 60 60 30 40 10 30 0 18 12 9 21 0 30 9 39 21 51 Acima de 80 até 120 34 12 22 0 16 6 4 18 6 628 16 38 107 72 71 36 47 12 35 0 22 13 10 25 0 35 10 45 24 59 Acima de 120 até 180 39 14 25 0 18 7 4 21 8 33 20 45 125 85 83 43 54 14 40 0 26 14 12 28 0 40 12 52 28 68 Continuação Fixação por interferência 10 Tolerância em função da qualidade e diâmetro de furos segundo a norma ISO Tolerâncias em µm micrometro 1m 1000000 𝜙 em mm Qualidade 5 Qualidade 6 g5 h5 j5 k5 m5 n5 g6 h6 j6 k6 m6 n6 p6 Até 3 2 6 4 0 2 2 0 4 2 6 4 8 2 8 0 6 4 2 6 0 8 2 8 2 6 12 Acima de 3 e até 6 4 9 5 0 3 2 1 6 4 9 8 13 4 12 0 8 6 2 9 1 12 4 12 4 20 12 Quadro 3 Campos de tolerância para eixos Continua 11 Fixação por interferência Fonte Adaptado de Associação Brasileira de Normas Técnicas 1995 Quadro 3 Campos de tolerância para eixos Tolerâncias em µm micrometro 1m 1000000 𝜙 em mm Qualidade 5 Qualidade 6 g5 h5 j5 k5 m5 n5 g6 h6 j6 k6 m6 n6 p6 Acima de 6 e até 10 5 11 6 0 4 2 1 7 6 12 10 16 5 14 0 9 7 2 10 1 15 6 15 6 24 15 Acima de 10 e até 18 6 14 8 0 5 3 1 9 7 15 12 20 6 17 0 11 8 3 12 1 18 7 18 7 29 18 Acima de 18 e até 30 7 16 9 0 5 4 2 11 8 17 15 24 7 20 0 13 9 4 15 2 21 8 21 8 35 22 Acima de 30 e até 50 9 20 11 0 6 5 2 13 9 20 17 28 9 25 0 15 11 5 18 2 25 9 25 9 42 26 Acima de 50 e até 80 10 23 13 0 6 7 2 15 11 24 20 33 10 29 0 19 13 7 21 2 30 11 30 11 51 32 Acima de 80 até 120 12 27 15 0 6 9 3 18 13 28 23 38 12 34 0 22 13 9 25 3 35 13 35 13 59 37 Acima de 120 até 180 14 32 18 0 7 11 3 21 15 33 27 45 14 39 0 25 11 14 28 3 40 15 40 15 68 43 Continuação Fixação por interferência 12 Como exemplo vamos analisar a peça da Figura 2 Nesse caso temos um diâmetro de 75 k6 na extremidade do eixo Como vamos fazer uma fixação com interferência vamos sugerir que o componente a ser montado nesse eixo rola mento engrenagem bucha polia tenha uma tolerância de ajuste ISO de 75 M7 Figura 2 Eixo que será montado com interferência Fonte cherezoffShutterstockcom No nosso exemplo teremos um ajuste de 75 M7k6 Verificando dentro da faixa de 50 a 80 mm na tabela da NBR 6158 teremos ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 1995 Ajuste ISO Furo Eixo 75 M7k6 75 M7 75 k6 Tolerâncias da tabela 750 0035 750002 0021 Dimensão máxima 75000 mm 75021 mm Dimensão mínima 74965 mm 75002 mm Interferência mínima máxima do furo mínima do eixo 75000 75002 0002 mm Continua 13 Fixação por interferência Ajuste ISO Furo Eixo Interferência máxima mínima do furo máxima do eixo 74695 75021 0056 mm Neste caso teremos uma fixação com interferência e dependendo da medida dos componentes eixo e furo deixada durante a usinagem teremos uma interferência entre 0002 e 0056 mm Para conhecer melhor as tolerâncias de ajuste ISO pesquise sobre a norma NBR 6158 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 1995 Recursos para a fixação por interferência Como vimos os recursos existentes para a execução da fixação por interferência se dividem em dois grandes grupos montagem por interferência a quente e montagem por interferência a frio Vejamos eles em mais detalhes Processo de montagem por interferência a quente Para esta montagem geralmente utilizamos aquecedores indutivos tanto para os processos de montagem dos componentes durante a montagem da máquina ou do equipamento quanto para as desmontagens nas manutenções posteriores Veja um exemplo de aquecedor indutivo na Figura 3 Continuação Fixação por interferência 14 Processo de montagem por interferência a frio As montagens por interferência a frio podem ser efetuadas por meio de res friamento com gelo seco CO2 ou com nitrogênio líquido A opção com nitrogênio líquido é a mais fácil e rápida observandose sempre as precauções e os cuidados com o produto a ser manipulado Para a perfeita montagem de um componente mecânico é utilizado o nitrogênio líquido Ele pode ser utilizado em resfriamento de peças como buchas de usinagem quando imersa no nitrogênio líquido a peça se comprime possibilitando o perfeito encaixe e travamento após voltar à sua temperatura ambiente Devido à sua temperatura baixíssima 196C quando em contato com a pele o nitrogênio líquido pode causar geladura ou vesiculação grave A geladura consiste em lesões e queimaduras causadas pelo congelamento do tecido Nesses casos devese lavar a área afetada com água morna ou envolvêla em cobertores Apesar de não ser tóxico em concentrações muito elevadas o nitrogênio é asfixiante Além disso é uma substância inodora o que dificulta a detecção de eventuais vazamentos 1 Nos métodos de aquecimento e resfriamento quais são os equipamentos mais indicados para essas fixações a Maçarico e nitrogênio b Estufa e câmara de resfriamento c Aquecedor indutivo e gelo seco d Aquecedor indutivo e nitrogênio e Maçarico e gelo seco 2 Em um ajuste com interferência qual é a medida máxima do eixo de 20 p6 a 20022 mm b 20350 mm c 20035 mm d 20220 mm e 200022 mm 3 Em um ajuste com interferência qual é a medida máxima do furo de 35352 N7 a 35355 mm b 35350 mm c 35319 mm d 35344 mm e 35352 mm Fixação por interferência 16 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6158 sistema de tolerâncias e ajustes Rio de janeiro ABNT 1995 NEI Aquecedor indutivo prolamento e acoplamento em geral 2018 Disponível em httpwwwneicombrproduto201601aquecedorindutivo3miindecomde maqseequipsindutivosltdaida028016c080840eba1f4598c6333286d Acesso em 23 ago 2018 Leituras recomendadas BRASIL Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia Sistema Internacional de Unidades SI 8 ed Rio de Janeiro INMETRO 2012 Disponível em httpwww inmetrogovbrinovacaopublicacoessiversaofinalpdf Acesso em 23 ago 2018 BUDYNAS R G NISBETT J K Elementos de máquinas de Shigley projeto de engenharia mecânica 10 ed Porto Alegre AMGH 2016 SANDVIK COROMANT Fixação térmica 201 Disponível em httpswwwsandvik coromantcomptptknowledgetoolingsystemsMachineandtoolingsystems considerationschuckselectionshrinkfit Acesso em 23 ago 2018 4 Em um ajuste com interferência qual é a interferência máxima em um ajuste 32 N7p6 a 0032 mm b 0075 mm c 0050 mm d 0320 mm e 0086 mm 5 Qual a grande vantagem da utilização das fixações por interferência a Os equipamentos do processo são de baixo custo b Não é necessário adicionar outros elementos na fixação c As peças montadas se tornam uma união permanente d É um processo mais seguro que as outras montagens e Na sua montagem não é necessário martelo ou prensas 17 Fixação por interferência Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra