Condução de movimento ou potência: Conheça a linha de componentes de transmissão

 Condução de movimento ou potência: Conheça a linha de componentes de transmissão

Entende-se por transmissão a condução de movimento ou potência (rotação e torque) de um ponto a outro, dentro de uma máquina, ou entre máquinas distintas, e para isso são utilizados os elementos de transmissão mecânica.

Elementos de transmissão mecânica, são os elementos responsáveis por transmitir potência, torque ou giro, entre diversos outros elementos mecânicos de uma máquina ou de um sistema mecânico.

Estes elementos mecânicos são de estrema importância na composição, funcionamento e rendimentos adequados para diversos tipos de máquinas.

Por exemplo:

ACOPLAMENTO

É adequado e essencial para um bom funcionamento e prolongar a vida útil do maquinário, sendo utilizado em praticamente toda a cadeia produtiva das indústrias que utilizam máquinas rotativas entre os mais diversos segmentos de atuação.

O que é? Quais suas principais aplicações?

A sua principal função é a transmissão de torque e da rotação, sendo responsável por ligar o eixo do motor para o equipamento que será acionado. Desse modo, irá transmitir o torque e a rotação do eixo motriz para o eixo motor.

O acoplamento mecânico pode ser aplicado em qualquer máquina rotativa e em qualquer tipo de indústria. O acoplamento fará a ligação entre o acionamento de um motor elétrico/combustão/turbina e a máquina que será acionada, podendo ser bombas, transportadores e elevadores.

Indo além, o acoplamento tem uma grande função, que é a de absorver possíveis choques e pancadas provenientes da aplicação, assim como, acomodar os desalinhamentos existentes entre as pontas de eixo.

Confira a diversidade de acoplamentos:

  •          Acoplamentos flexíveis;
  •          Acoplamentos elásticos;
  •          Acoplamentos de engrenagem;
  •          Acoplamentos de lâmina.

Dentre estes vistos acima, o modelo principal que é mais utilizado pela indústria e com o maior volume de saída pela A.T.I. Brasil, é o Acoplamento Elástico!

Esse grupo de acoplamentos tem como principal característica realizar a acomodação e desalinhamentos, que vem a ser a causa de 50% dos chamados “colapsos” de rolamentos. O motivo para tal, é que não apenas o rolamento, mas também os selos, retentores e as engrenagens não estão preparados para a flexão induzida no eixo.

Diferenciais do acoplamento elástico:

  •          Manutenção fácil e rápida e dispensa lubrificação;
  •          Opção de modelos bipartidos, facilitando a manutenção, principalmente entre pontas de eixos pequenas (menores que 10mm);
  •          Reduz a emissão de ruídos para o meio ambiente;
  •          Redução de vibrações e choques ente motor e máquina.

Em praticamente todos os segmentos industriais se utiliza o acoplamento, em projetos simples até os mais complexos. Outro ponto é a questão em utilizar produtos com baixo nível de qualidade, onde ao invés de aumentar a vida útil do produto, acaba por inverter o objetivo e diminuí-lo.

ENGRENAGENS

As engrenagens são utilizadas para transmitir a potência de uma unidade motora para uma unidade consumidora. O seu formato geralmente é circular e trabalham em conjunto (pares), com seus “dentes” se encaixando entre os espaços dos “dentes” da outra engrenagem. São utilizados para realizar a transmissão de um movimento uniforme e contínuo.

A combinação desses elementos pode variar de acordo com o objetivo do projeto, podendo aumentar ou diminuir as variações de transmissão, como por exemplo a rotação, velocidade angular e principalmente o torque. A transmissão de movimento rotativo de um eixo para o outro existe em praticamente quase todas as máquinas existentes, sendo que a engrenagens formam um dos melhores meios para a transmissão.

Confira a diversidade de engrenagens:

  •          Engrenagem cilíndrica de dentes retos;
  •          Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais;
  •          Engrenagem cônica de dentes retos;
  •          Engrenagem cônica de dentes helicoidais;
  •          Engrenagem para correntes simples, duplas e triplas.

*Os itens também são disponibilizados na versão em AÇO INOX.

Consulte a opções disponíveis em engrenagens clicando aqui!

CREMALHEIRAS

A cremalheira é um componente mecânico consistindo em forma de barra ou de trilho “dentado”, que com o auxílio de uma engrenagem compatível, ou seja, do mesmo passo/módulo faz com que movimentos retilíneos (cremalheira) em movimento circulares ou de rotação (pinhão), ou vice-versa para quando a finalidade for transporte de cargas.

Funcionamento da cremalheira

Para que ocorra o transporte ou a movimentação da carga é necessário interligar uma engrenagem em um motor e por fim, encaixa-se essa engrenagem em uma cremalheira do mesmo passo/módulo que será fixada a uma máquina, portão, braço, cabine ou qualquer outro tipo de sistema que necessite de uma movimentação. Isso também é conhecido como sistema pinhão-cremalheira.

A cremalheira pode ser utilizada em diversos tipos de máquinas e aplicações em acionamentos na vertical ou na horizontal.

As cremalheiras são feitas em diversos tipos de materiais, para diversos tipos de aplicações ou de acordo com o segmento da indústria. Atualmente existe as fabricadas a partir de materiais como o plástico ou o aço (carbono, carbono com têmpera, de liga e inoxidável).

As cremalheiras fabricadas em plásticos são indicadas para ambientes sujeitos à corrosão e para o transporte de cargas leves em baixas velocidades. Pode-se usinar as cremalheiras a partir de tarugos de plástico, entretanto, para este caso, o método mais utilizado é de injeção, sendo que o melhor material a ser utilizado é o Nylon reforçado com fibra de vidro.

Já as cremalheiras fabricadas em aço, são divididas na fabricação por quatro tipos de materiais e com o seu respectivo tratamento.

Aço SAE1045 (UNI C45)

São cremalheiras geradas a partir de barras trefiladas e normalizadas que atingem resistência mecânica R ≥ 70 Kg/mm². São para uso geral em máquinas de cargas leves/moderadas e velocidades baixas por não possuírem tratamento térmico nos dentes. Normalmente não se faz retífica nos dentes em cremalheiras com este material sem tratamento.

Aço SAE1045 (UNI C45 - normalizado e com têmpera por indução nos dentes)

A têmpera por indução aumenta a dureza nos dentes para cerca de 52 a 54 HRC. Desta forma, é possível usar este material em aplicações mais severas, com maiores velocidades e aceleração. Estas cremalheiras de aço podem ter retífica nos dentes, aumentando assim sua precisão de posicionamento.

Aço SAE4320 (18NiCrMo5) (cementado e temperado)

Este tipo de material, e tratamento, se utiliza para cremalheiras de altíssima performance, pois o aço de liga cementado e temperado resulta em dureza superficial maior (58 e 60 HRC), mais profunda e mais homogênea do que o aço SAE1045 com têmpera nos dentes. Para completar o nível de performance desejado, estas cremalheiras tem os dentes e flancos retificados para atingir a mais alta precisão possível.

Aço Inox AISI304 ou AISI 316

Feito para ambientes que entram em contato com agentes químicos, onde a resistência dos aços carbono e aço de liga, mesmo com tratamentos proteção superficial (a base de zinco, cromo ou níquel) não resistem, podem ser usadas cremalheiras de aço inoxidável, regularmente o AISI304, que apresenta resistência média a corrosão e AISI316 com alta resistência a corrosão. Porém as cremalheiras em aço inoxidável normalmente são usadas em aplicações de baixa velocidade e/ou precisão pois não tem a mesma resistência que o aço carbono temperado ou aço de liga com tratamento.

Quais são os tipos de dentes de uma cremalheira?

Cremalheira de dente reto: São as mais simples de instalar em um sistema de maquinário e mais fáceis para sua fabricação.

Cremalheira de dente helicoidal: São com os dentes inclinados, que assim são acoplados a engrenagens helicoidais. Além da mesma função da cremalheira de dente reto, a cremalheira de dente helicoidal ainda agrega valor, pois possui a vantagens de ter um “engrenamento” mais suave e maior área de contato com os dentes. Isso resulta em uma redução de ruído, assim como, uma maior capacidade de carga ao ser comparado com uma de dente reto e sendo do mesmo módulo.

CREMALHEIRA DE PRECISÃO

São indicadas para a máquina que exige um posicionamento bem mais preciso. Estas, em geral são acionadas por servomotores, acoplados, ou não, a redutores de baixa folga angular. De acordo com a norma DIN 3962, a precisão das cremalheiras pode ser classificada a partir do grau do acabamento de seus dentes.

As cremalheiras para esse tipo de aplicação industrial têm uma precisão que pode variar do grau 10 (menor precisão e pior acabamento) até o grau 5 (maior precisão e melhor acabamento). As cremalheiras de tolerância (grau) 5 (cinco) apresenta uma tolerância/precisão entre +/- 0,02mm e +/- 0,025mm em um comprimento de 1 (um) metro. Já para as cremalheiras de tolerância (grau) 10 (dez) a precisão em uma barra de 1 (um) metro de comprimento chega em torno de +/- 0,2mm, dependendo do módulo.

A A.T.I. BRASIL trabalha com uma gama completa de cremalheiras dos melhores fabricantes europeus e asiáticos. O grande diferencial desses produtos está no custo benefício, presentes até mesmo nas opções de alta performance. Vários modelos estão disponíveis a pronta-entrega e outros sob encomenda ou clicando aqui!

ANÉIS DE FIXAÇÃO

É um componente para a fixação, unindo duas peças com o efeito de cunha expansivo, ou seja, quando comprimida a cunha da peça “sobe" e o travamento é realizado com sucesso. Sua principal função é garantir que a ligação entre um eixo e um cubo seja segura através da fricção. Esse tipo de componente mecânico é muito utilizado em muito acionamentos, devido sua montagem ser muito simples, fácil, rápida e prática. Além, para conexão entre eixo e cubo ao eliminarem a necessidade de rasgos ou chavetas.

Esse tipo de elemento pode ser utilizando em proveito nos casos em que se é utilizado como meio de transmissão as chavetas, buchas cônicas, eixos estriados ou talhados, pinos, pressão, entre outros. Os mesmos são apropriados para que seja feito a fixações de engrenagens, polias, volantes, rodas excêntricas, alavancas, embreagens, cames, rotores, hélices e outros componentes. O material do anel de fixação é composto por aço carbono tratado termicamente.

Os anéis de fixação são muito indicados e adequados para a transmissão de torque, esforços axiais, momentos fletores e cargas radiais, separadamente ou simultaneamente. Levando em consideração o anel de fixação adequado para a aplicação, tanto para a segurança, deve-se observar ainda que existem nas opções “autocentrante” e “não autocentrante”. No universo industrial, o elemento de fixação pode ser utilizado como meio de transmissão em: esteiras transportadoras, prensas, máquinas de embalagens, máquina têxteis, instalações para moagens, poias, tambores, engrenagens, etc.

Os anéis auto-centrantes possibilitam uma excelente centragem de fixação. Oferecem concentricidade e perpendicularidade na faixa de 0,02mm a 0,05mm.  As características de auto-centragem dependem da largura e disposição dos furos, processo de fabricação e uma adequada montagem.

Se o anel de fixação não é auto-centrante, a pré-centragem do cubo é necessária para se obter uma correta fixação. A falta da área de centragem, sem o devido controle do momento fletor máximo, poderá comprometer o anel e provocar sérios acidentes.

Um de seus principais objetivos é garantir a segurança na ligação de um eixo e um cubo por meio de fricção. Os usos de superfícies cônicas aumentam o diâmetro externo e diminuem o diâmetro interno, dessa maneira, formam-se as pressões Radiais. As forças de aperto são fornecidas e controladas pelos parafusos (afixados com a utilização de torquímetro), isso permite a compensação direta da folga entre o eixo e a capa.

Vantagens em sua utilização:

  •          As tolerâncias do eixo, cubo e anel permitem uma fácil montagem e um posicionamento preciso;
  •          A alta precisão de fabricação resulta em um acoplamento com bom balanceamento, o que permite a sua aplicação em altas rotações;
  •          Altas pressões de contato conferem a transmissão de elevados torques transmissíveis com grandes momentos de flexão. Nesta condição, a área de contato entre eixo, anel e cubo, fica praticamente isenta de corrosão;
  •          A ausência de entalhes confere maior resistência estática e dinâmica, com projetos mais leves a um custo inferior em relação aos tradicionais métodos de fixação;
  •          A grande variedade de anéis, combinada com o fornecimento de peças especiais, ampliam as possibilidades de obtermos a solução adequada para a maioria das fixações eixo-cubo.

Os anéis de fixação necessitam de lubrificação?

A lubrificação é necessária somente para montagem. Os anéis de fixação devem ser lubrificados com óleo mineral comum (leve filme). Em aplicações em aço inox, destinadas à indústria alimentícia, pode-se empregar um óleo qualidade H1, conforme classificação da FDA EUA. O eixo e cubo devem ser oleados.

*Nunca utilize lubrificante a base de bissulfeto de molibdênio nos anéis de fixação.

Temperatura: Os anéis de fixação podem operar sem restrições em temperaturas na faixa entre -20°C e +150 °C. Não haverá perde de performance quando as alterações de temperatura ocorrem igualmente no eixo e no cubo.

Confira os anéis de fixação distribuídos pela A.T.I. Brasil clicando aqui!

FUSO DE ROSCA TRAPEZOIDAL

É composto por uma barra reta e passos contínuos com um ângulo de 30° e é muito utilizado em quase todos os tipos de processos e aplicações industriais que exigem uma movimentação linear, tanto na vertical quanto na horizontal e de posicionamento. A sua fricção é relativamente grande, mas exerce alta força (tração e compressão), sendo ainda, capaz de transmitir alto torque (força que tende de virar ou rodar objetos).

Vantagens na utilização do fuso de rosca trapezoidal

  •          Grande quantidade de acessórios;
  •          Montagem simples e fácil manutenção;
  •          Atende a vários tamanhos e capacidade de carga;
  •          Trabalho universal em cada posição de montagem;
  •          Não há movimentação (recuo) nas paradas (travamento automático);
  •          Fácil montagem por causa das combinações bem elaboradas e elementos padronizados;
  •          Acionamento por meio de motoredutores, motores elétricos, hidráulicos, pneumáticos ou manualmente.

Algumas das principais aplicações

  •          Sistemas de Movimentações e posicionamentos lineares horizontais ou verticais;
  •          Elevadores (carga, portadores de necessidades, residencial);
  •          Prensas de fricção;
  •          Fresas e tornos;
  •          Equipamentos CNC;
  •          Máquinas de embalagens;
  •          Equipamentos para gravação e cortes a laser;
  •          Indústria em geral.

O mercado atual fabrica o fuso de rosca trapezoidal em alumínio e aço (carbono, carbono com tratamento, de liga e inoxidável).

Fuso trapezoidal em liga de alumínio 6026: Fuso de Rosca Trapezoidal Os fusos trapezoidais em alumínios são mais eficazes em ambientes com grandes riscos de corrosão por apresentar baixa oxidação, além, de serem indicados para equipamentos de baixa capacidade de carga e de baixas velocidades de deslocamento (quando utilizadas com as porcas de Nylon).

Fuso trapezoidal em aço R50(11SMnPb37)* - W.NR: 1.0737: Fuso de Rosca Trapezoidal Os fusos trapezoidais em aço R50, no geral, são utilizados para transmissão mecânica de baixa e média carga. Nessa categoria existe a possibilidade de aplicar o processo de nitretação em sua superfície para endurecer o fio da rosca, gerando assim, o aumento da sua resistência ao entrar em contato com a porca e também com agentes oxidantes. O aço R50 é de excelente “usinabilidade” para a máquina-ferramenta devido a presença do enxofre e chumbo, o que permite a obtenção de um fio de rosca especular, além de um bom acabamento para o fuso.

*Esse aço tem resistência mecânica de 460/650 N/mm² e HB 120/200

Fuso trapezoidal em aço inoxidável (AlSI 304 ou AISI 316): O aço inoxidável deve ser a principal escolha para máquinas que operam em ambientes sujeitos a agentes químicos e, onde os aços carbono e de liga, mesmo com o tratamento e proteção superficial, não resistem. O fuso trapezoidal AISI 304 apresenta resistência média a corrosão; e o fuso trapezoidal AISI 316, apresenta resistência relativamente alta a corrosão. Esses fusos trapezoidais são indicados para aplicação nos setores alimentícios, farmacêuticos, papel e celulose, náutico e muitos outros.

Clique aqui e conheça a linha de fuso de rosca trapezoidal.

PORCAS PARA FUSOS DE ROSCAS TRAPEZOIDAIS

Para ocorrer um movimento linear na máquina é necessário acoplar uma porca ao fuso de rosca trapezoidal. Esses acessórios devem ter o mesmo passo e diâmetro do fuso e são produzidas nos seguintes tipos de materiais:

  •          Aço R50 (11SMNPb37) W.NR:1.0737 - R 500 N/mm² (HB 120/200);
  •          Latão - OT58 UNI 5705-65 - R 350 N/mm² (HB 75/100);
  •          Bronze (CuSn12) UNI 7013-72 - R 300 N/mm² (HB 90/100);
  •          Nylon - POM.C - norma FDA - R 70 N/mm².

As porcas para fusos de roscas trapezoidais podem ter um formato cilíndrico, cilíndrico flangeado ou até mesmo quadrado.

Clique aqui e confira sobre as porcas para fusos de roscas trapezoidais!

A A.T.I. Brasil conta em seu portfólio de distribuição os mais diversos componentes de transmissão, dentre os citados acima, quanto outros que não estão neste artigo. As marcas distribuídas ficam por conta das mais renomadas marcas do mundo, com qualidade superior, visando a maximização dos recursos da indústria. Entre em contato conosco!

Fontes e imagens: Comunicação A.T.I. Brasil / Sati / Bimeccanica