Anel de fixação MMP - Principais Características - PDF
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Mario Vilanova Santos
1 Anel de fixação MMP - Principais Características Os anéis de fixação MMP oferecem as vantagens de um sistema de ajuste forçado, com uma simplificada instalação e remoção. Estão baseados no sistema de cunha: onde a força primária dos parafusos obtida durante o processo de aperto, é transferida como uma elevada força radial que trava os componentes por atrito. As principais vantagens dos anéis de fixação MMP são: - 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, ficam praticamente isentas 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. Seleção: Os anéis MMP permitem uma fixação sem chaveta, com zero folga entre eixo e cubo, como por exemplo: engrenagens, polias, cames, alavancas, rotores e outros componetes. Estes anéis são adequados para transmitir torque, esforços axias, momentos fletores e cargas radiais, separadamente ou simultaneamente. Os dados tabelados neste catálogo foram calculados sem fator de segurança. O usuário deverá adotar o fator de segurança específico ao seu projeto, que depende de cada aplicação. Os critérios a seguir são utilizados para a correta seleção do anel. A seleção deverá ser baseada também em outros requisitos específicos, como: restrições dimensionais, precisão de montagem, posição axial do cubo estabelecida durante o processo de aperto dos parafusos e outros. Torque: Onde Tmáx. é o torque de pico, selecione T > Tmáx., sendo T= Torque transmissível do anel MMP T máx. = (9550 * P[kW] / rpm) * F pico [Nm] T máx. = (7162 * P[CV] / rpm) * F pico [Nm]
2 Cargas combinadas: Quando as cargas abaixo são aplicadas: Tmáx.= Torque de pico B= Momento fletor de pico F= Força axial de pico O torque resultante é calculado conforme a fórmula abaixo: T R = Onde d= diâmetro do eixo O anel de fixação selecionado tem que atender a ambos requisitos: T > T R Mb > B, onde Mb= momento fletor Mb depende de cada aplicação. Arranjo com vários anéis de fixação montados em série: Em aplicações onde dois ou mais anéis são instalados em série, a capacidade de torque total Mt tot não é uma função linear do número de unidades n. Ela é calculada conforme baixo: T tot = n * T * f RS Onde f RS = fator redução, conforme tabela 1 Tabela 1
3 Verificação do eixo e cubo: Os anéis de fixação exercem uma alta pressão de contato no eixo (p) e no cubo (p ). O tamanho e o material do eixo e cubo podem ser selecionados no pedido para resistir a esforços gerados pelo anel de fixação e pelas cargas aplicadas. O critério a seguir é válido se considerarmos apenas a pressão de contato exercida pelo anel de fixação. No caso de eixos maciços, o limite de escoamento do material deve ser maior que a pressão de contato p. No caso de eixo oco, a resistência deve ser calculada considerando-se a conformação da rugosidade do eixo, pela pressão externa p. A verificação do cubo é baseada na tensão máxima tangencial, aplicada no furo do cubo. O diâmetro externo mínimo do cubo D N é calculado através da fórmula: D N = Onde: D= Diâmetro externo do anel de fixação Rp0,2= Limite de escoamento do material do cubo C= Fator de redução de tensão (veja fig. 1) Tabela 2
4 Fator C - Forma de cubo: O fator C deve ser selecionado em função do tipo de aplicação: Fig. 1 IMPORTANTE: Se o cubo possui uma configuração diferente, considere a forma mais similar ou a pior condição.
5 Anéis auto centrantes e não-centrantes: Os anéis autocentrantes possibilitam uma excelente centragem de fixação. Oferecem concentricidade e perpendicularidade na faixa de 0,02mm a 0,05mm. As características de autocentragem dependem da largura e disposição dos furos, processo de fabricação e uma adequada montagem. Se o anel de fixação não é autocentrante (MMP 7012), 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 MMP e provocar sérios acidentes. Material: Os anéis de fixação MMP são produzidos de aço carbono tratados termicamente. Sob encomenda podemos fornecer anéis MMP em diferentes tipos de aço inoxidável (redução de desempenho de aproximadamente 70%), bem como com diferentes tratamentos superficiais. Lubrificação: Os anéis de fixação MMP são 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 lubrificantes a base de bissulfeto de molibdênio nos anéis de fixação. Este tipo de lubrificante somente poderá ser utilizado na montagem das flanges de fixação. Temperatura: Os anéis de fixação MMP operam sem restrições em temperaturas na faixa de -20 C a +150 C. Não há perda de perfomance quando as alterações de temperatura ocorrem por igual no eixo e no cubo. Diferentes materiais podem ser empregados para aplicações fora da faixa acima mencionada. Anéis e Flanges Especiais: Para toda a linha de produtos é possível executarmos peças com dimensões diferentes do padrão de catálogo ou com dimensional em polegadas. Outros tipos de materiais também podem ser fornecidos. As peças especiais estão sujeitas a consulta e conforme o modelo, podem estar sujeitas a lotes de fabricação.
6 MMP MMP Fig. 11 Fig. 12 T= Torque máximo transmissível pelo anel Ta= Torque de aperto dos parafusos Fax= Força axial transmissível p= Pressão de contato entre anel e eixo p = Pressão de contato entre anel e cubo L tot, L, L 1 e L 2 = Dimensões com o anel desmontado Tolerâncias= Eixo - h8 / Cubo - H8 Rugosidade do eixo e cubo= R t >= 16microns
7 Exemplo de pedido: Anel de fixação MMP X47 Diâmetro externo mínimo do cubo DN - MMP E Fig. 13 Fig. 14 Diâmetro externo do cubo DN requerido quando aplicando um anel MMP ou , e variável conforme o limite de escoamento do material do cubo. Larura B do cubo conforme tópico Fator C - Forma do cubo (Fig.1)
8 Equivalência de materiais, conforme tópico Verificação do Eixo e do Cubo
9 INSTALAÇÃO: INSTRUÇÕES DE MONTAGEM E DESMONTAGEM ANEL DE FIXAÇÃO MMP E Uma vez que o torque é transmitido pela pressão de contato e atrito entre as superfícies de contato, a condição destas superfícies e o aperto adequado dos parafusos são importantes para o sucesso da montagem de um anel de fixação MMP. 1. Verifique que todas as superfícies de contato, incluindo as roscas dos parafusos e os parafusos estejam limpos e levemente oleados (óleo mineral de uso comum). Nota: Nunca use Bissulfeto de Molibdênio, Molykote ou qualquer outro lubrificante similar! 2. Deslize o anel MMP através do eixo e introduza-o no furo do cubo, alinhando-o conforme requerido na montagem. 3. Aperte gradualmente os parafusos conforme exemplo da Fig. 19. A seqüência de aperto é apresentada abaixo: a) Aperte manualmente três ou quatro parafusos igualmente espaçados até que eles encostem-se na face do anel interno. Alinhe e ajuste a conexão. b) Aperte manualmente o restante dos parafusos até que estes também estejam encostados no anel interno. c) Utilize um torquímetro ajustado com 1/3 do torque indicado para aperto dos parafusos (Ma). Realize o aperto em cruz. Repita a operação com o torquímetro ajustado em 2/3 e finalmente com o torque Ma. d) Com o torque Ma regulado proceda ao aperto até que todos os parafusos não mais se movam com a ação do torquímetro. Não há um número ideal de apertos, que pode ser variável de anel para anel e demandar mais tempo nos tamanhos maiores. Observação: O aperto com o torquímetro é mais bem realizado quando se realiza movimento de até 90 no parafuso. Para a verificação final de aperto é recomendado ajustar o torquímetro com aproximadamente 5% a mais de torque do que o recomendado em Ma, para compensar possíveis acomodações e ajustes na rugosidade das superfícies em contato. Ferramentas de instalação: Torquímetro de estalo padrão, aferido. A sua seleção é baseada na faixa de torque de aperto (Ma), indicada na Tabela II. Soquete hexagonal, para parafuso com sextavado interno. Definido conforme tamanho do parafuso. Em algumas montagens talvez seja necessário empregar outros acessórios, como: extensor, junta universal, etc. Portanto, recomendamos que no planejamento de montagem seja considerado um jogo completo de soquetes com acessórios.
10 O uso de ferramentas de torque hidráulico pode ser empregado, principalmente quando envolverem a montagens de anéis de grandes dimensões. Nota: Nunca use ferramentas de impacto! Uma vez que o torque é transmitido pela pressão de contato e atrito entre as superfícies de contato, a condição destas superfícies e o aperto adequado dos parafusos são importantes para o sucesso da montagem de um anel de fixação MMP. DESMONTAGEM: Os anéis de fixação MMP e poderão ser removidos conforme indicado abaixo: 1. Solte os parafusos gradualmente e em cruz. Não remova os parafusos totalmente do anel. 2. Remova os parafusos adjacentes às roscas de extração e introduza-os nestas roscas de forma que pressionem o anel externo. Com esta operação o anel poderá ser retirado. 3. O conjunto poderá ser ajustado ou novamente montado. Retire os parafusos extratores somente após remover o anel para fora do cubo. Antes de reutilizar um anel MMP ou , limpe-o e verifique se não há nenhum comprometimento nas superfícies de contato.
11 Fig. 15 Fig. 16 Fig. 17 Fig. 18 Fig. 19
A R T I G O S T É C N I C O S I N D U S T R I A I S
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