Aula de elementos de máquinas nível básico

Aula sobre elementos de máquinas nível básico

1. Elementos de máquinas e lubrificação
Aula 7
Serviço Nacional de Aprendizagem
Industrial
Prof. MsC. João Pedro Cruz de Almeida

2. r
Conteúdo da aula de hoje
1º Momento: Elementos elásticos (definições e aplicações);
2º Momento: Molas (principais tipos, usos e e especificações técnicas).

3. INTRODUÇÃO A ELEMENTOS
ELÁSTICOS
Parte I: Conceitos Básicos

4. São elementos que ligam peças permitindo que essas se movimentem sem sofrerem
alterações;
Sofrem deformação elástica sob ação de uma força (tração ou compressão);
São usados para amortecer choques, armazenamento de energia, distribuição de
cargas, absorver vibrações e para movimentação de peças;
Definição

5. Armazenamento de energia:
Utilizam o acúmulo de Energia Potencial Elástica (Lei de Hooke);
As molas armazenam energia mecânica na forma de energia potencial elástica ao
serem deformadas. Essa energia é liberada quando a mola tenta retornar ao seu
estado original.
Nesse caso, as molas são utilizadas para acionar mecanismos de relógios, de
brinquedos, de retrocesso das válvulas de descarga etc.
Aplicações

6. Armazenamento de energia:
Aplicações

7. Armazenamento de energia:
Aplicações

8. Armazenamento de energia:
Aplicações

9. Amortecimento de choques:
É a capacidade do componente de absorver e dissipar a energia de impactos ou
vibrações, reduzindo as forças transmitidas a outras partes do sistema;
Quando há um impacto a mola se deforma, absorvendo parte da energia do impacto
(nunca 100%).
Aplicações

10. Mola
Qual a diferença entre mola e
amortecedor?
Amortecimento de choques:
Aplicações
Amortecedor

11. Amortecimento de choques:
Aplicações

12. Distribuição de cargas:
Quando uma força (F) de compressão ou tração é aplicada em uma mola, essa
carga é distribuída ao longo das espiras em forma de um momento torçor (torque);
Estofamentos de poltronas, colchões, camas etc.
Aplicações

13. Distribuição de cargas:
Aplicações

14. Distribuição de cargas:
Aplicações

15. Distribuição de cargas:
Aplicações

16. Movimento de mecanismos:
Impõem restrições ao alcance, velocidade, aceleração ou grau de liberdade dos
componentes móveis de um mecanismo;
Aplicações

17. Movimento de mecanismos:
Aplicações

18. Movimento de mecanismos:
Aplicações

19. Limitação de vazão:
É a restrição da quantidade de fluido (gás ou líquido) que pode passar por um duto,
canal ou orifício por unidade de tempo;
Funcionam de acordo com as quedas de pressão;
Quanto menor for o orifício, menor será a mola; portanto, maior a restrição.
Aplicações

20. Limitação de vazão:
Aplicações

21. Limitação de vazão:
Aplicações

22. Passo: É a distância entre duas espiras (voltas)
consecutivas da mola. O passo pode ser diferente do
"avanço" real da mola quando ela está comprimida
(passo aparente).
Número de espiras: É a quantidade total de voltas
completas (espiras) que a mola possui. Existem 2 formas
de contagem:
-Espiras Totais (nₜ): Todas as espiras, incluindo as
extremidades apoiadas.
-Espiras Ativas (nₐ): Apenas as espiras que efetivamente
trabalham para a deformação da mola (as extremidades
retificadas não contam como ativas).
Elementos geométricos

23. Elementos geométricos

25. Podem ser classificadas quanto à sua forma geométrica:
Tipos de mola
Tipo de Mola Descrição Exemplos
Helicoidais (em hélice)
Fio enrolado em forma de espiral.
Podem ser cilíndricas, cônicas,
bicônicas, ou de passo variável.
Molas de suspensão, válvulas de
motor.
Lâminas (ou Feixe de Mola)
Feitas de lâminas metálicas
superpostas, com curvatura inicial.
Molas de caminhões, pick-ups.
Espiral (ou Caracol)
Fita metálica enrolada em espiral
plana.
Relógios mecânicos, trancas de
portas.
Disco (Belleville)
Discos cônicos sobrepostos que se
deformam axialmente.
Aplicações industriais para alta
carga em pouco espaço.
Torcional (Barra de Torção)
Barras retas que armazenam
energia por torção ao longo do eixo.
Suspensões de veículos off-road.

26. Tipos de mola
“Arame em espiral”
(helicoidal)

27. Tipos de mola
“Feixe de molas”
(mola tipo lâmina)

28. Tipos de mola
“Feixe de molas”
(mola tipo lâmina)

29. Tipos de mola
“Chapa em espiral”
(caracol)

30. Tipos de mola
“Prato de molas”
(benneville)

31. Tipos de mola
“Antiroll Bar”
(torcional)

32. Podem ser classificadas quanto ao esforço submetido:
Tipos de mola
Tipo de Mola Esforço Principal Características
Mola de Compressão
Suportam forças axiais de
compressão.
Espiras abertas no estado livre.
Armazenam energia ao serem
comprimidas.
Mola de Tração Suportam forças axiais de tração.
Espiras encostadas no estado
livre, possuem ganchos ou olhais
nas extremidades.
Mola de Torção
Suportam momentos torçores
(torção em torno do eixo da
mola).
Deformam-se angularmente. Ex.:
pregadores, dobradiças.

33. Tipos de mola
Molas convencionais
(compressão)

34. Tipos de mola
Molas de tração

35. Tipos de mola
Molas de tração

36. Tipos de mola
Molas de torção

37. Tipos de mola
Molas de torção

38. Tipos de mola

39. As molas podem ser feitas com os seguintes materiais: aço, latão, cobre, bronze,
borracha, madeira, plastiprene, etc.
Ex.: Na construção de máquinas empregam-se, principalmente, molas helicoidais de
arame de aço. São de baixo preço, de dimensionamento e montagem fáceis. As molas
de borracha são utilizadas em fundações, especialmente como amortecedores de
vibrações. As de bronze são usados para contatos elétricos. Materiais mais caros como
aços-ligas, titânio e nióbio são usados para aplicações de alta performance
(aeronaútica, aeroespacial, petrolíferas, marítimas etc).
Material de fabricação

40. Material de fabricação
Mola caracol de bronze
(contato elétrico)

41. Material de fabricação
Mola prato de borracha

42. Quiz

43. X

44. X

45. X

46. X

47. X

48. X

49. X

50. Dúvidas?