PIM - PROCEDIMENTO PARA INSPEÇÃO DE MATERIAL PARAFUSO E PORCA PARA TALA DE JUNÇÃO ABNT SUMÁRIO - PDF
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Vagner Tuschinski Canela
1 PIM - PROCEDIMENTO PARA INSPEÇÃO DE MATERIAL PARAFUSO E PORCA PARA TALA DE JUNÇÃO ABNT SUMÁRIO 1. OBJETIVO 2. DEFINIÇÃO - CARACTERÍSTICAS - FABRICAÇÃO 3. FORMA - DIMENSÃO PARAFUSO PORCA 4. CALIBRES PARA INSPEÇÃO 5. TOLERÂNCIAS 6. INSPEÇÃO E RECEBIMENTO 6.1. INSPEÇÃO 6.2. PLANO DE AMOSTRAGEM 6.3. VERIFICAÇÕES 6.4. PROPRIEDADES MECÂNICAS 6.5. COMPOSIÇÃO QUÍMICA 6.6. MARCAÇÃO DO PARAFUSO E PORCA 6.7. VERIFICAÇÃO DIMENSIONAL E VISUAL 6.8. ENSAIO DE TRAÇÃO 6.9. ENSAIO DE DOBRAMENTO ENSAIO DE ROSCA ENSAIO DE DUREZA 7. LIBERAÇÃO PARA EMBARQUE 8. CARREGAMENTO E TRANSPORTE 9. LOCAL DE ENTREGA 10. TERMO DE ACEITAÇÃO PROVISÓRIA 11. GARANTIA 12. ACEITAÇÃO 13. TRANSPORTE E ESTOCAGEM PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 1
2 13.1. CARGA E DESCARGA ESTOCAGEM 14. NORMAS TÉCNICAS ANEXO: MODELO DE FICHA DE INSPEÇÃO DE PARAFUSO E PORCA PARA TALA DE JUNÇÃO 1. OBJETIVO Este Procedimento tem por objetivo definir as principais características do material, fabricado, bem como as condições para a inspeção e recebimento de PARAFUSO E PORCA de tala de junção ferroviária. 2. DEFINIÇÃO - CARACTERÍSTICAS FABRICAÇÃO Parafuso de Tala de Junção (PTJ): Parafuso de cabeça abaulada e pescoço para permitir o seu aprisionamento na tala de junção, na montagem de junta da via férrea. Demais definições para cada detalhe do Parafuso de Tala de Junção, encontram-se adotadas na Norma ABNT-NBR-7507/1989 (TB-148/88), observada a figura do anexo da referida norma, apresentada no item seguinte. O Tipo do Parafuso de tala de junção, de acordo com a norma ABNT-NBR-9262/1986, terá um tipo de trilho correspondente, conforme a Tabela 2.1; Tabela 2.1 Tipo de Parafuso de tala de junção e Tipo de Trilho correspondente Tipo de Parafuso de tala de junção Tipo de Trilho correspondente 22 x 110 TR x 130 TR x 140 TR 50 e TR x 150 TR FORMA - DIMENSÃO PARAFUSO O Parafuso de tala de junção, de acordo com a Norma ABNT-NBR-9262/1986, terá as formas e dimensões fixadas respectivamente na Figura e na Tabela 3.1.1, representadas a seguir: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 2
3 FIGURA Parafuso de tala de junção PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 3
4 Tabela Dimensão nominal em milímetros a ser observada na Figura Tipo de parafuso de tala de junção [mm] Dimensão nominal [mm] A I k b I1 I2 I3 d D S1 S2 R1 R2 22 x x x x Onde: Comprimento (A) = Distância entre as extremidades, superior e inferior do parafuso de tala de junção; Comprimento do corpo (l) = Distância entre a superfície inferior da cabeça e a extremidade inferior do parafuso de tala de junção; Altura da cabeça (k) = Distância entre o pescoço e a extremidade superior do parafuso de tala de junção; Comprimento da parte roscada (b) = Distância entre a parte não roscada e a ponta; Comprimento (l 1 ) = (l 2 ) + (l 3 ) = Distância entre a base do pescoço e a parte roscada; Comprimento do pescoço (l 2 ) = Distância entre a base do pescoço e a parte não roscada; Comprimento da parte não roscada (l 3 ) = Distância entre o pescoço e a parte roscada; Diâmetro (d) = Diâmetro da parte cilíndrica não roscada; Diâmetro da cabeça (D) = Diâmetro maior da projeção horizontal da cabeça; Entrada do pescoço (S 1 ) = Seção menor do pescoço; Base do pescoço (S 2 ) = Seção maior do pescoço; Raio de abaulamento da cabeça (R 1 ) = Raio maior da cabeça; Raio da cabeça (R 2 ) = raio menor da cabeça. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 4
5 3.2 - PORCA A porca do parafuso de tala de junção, de acordo com Manual de Engenharia Ferroviária da AREA, Volume I, Tabela , página , terá as formas e dimensões fixadas respectivamente na Figura e na Tabela, representadas a seguir: DIMENSÃO Largura Espessura SÍMBOLO W U A equivalência entre o diâmetro do parafuso e as dimensões da porca, será como definido na tabela a seguir, para o trilho correspondente: Dimensões em mm PARAFUSO PORCA DIÂMETRO W largura nominal U espessura nominal Tipo de Trilho correspondente TR TR-45, TR-50, TR-57 e TR-68 Quanto à rosca será métrica e de perfil triangular ISO, conforme a norma ABNT-NBR- ISO-261:2004, observada a Tabela PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 5
6 Tabela Rosca para Parafuso e Porca de tala de junção Tipo de Parafuso de tala de junção Definição da rosca 22 x 110 M 22 x 2,5 24 x 130 M 24 x 3 24 x 140 M 24 x 3 24 x 150 M 24 x 3 De acordo com a norma ABNT-NBR /1990 (EB-752), quanto ao material, o processo de elaboração do aço é escolha do fabricante do parafuso ou da porca. O fabricante deverá informar ao DNIT sobre o processo de fabricação adotado e as características do aço, que não podem ser alterados sem o prévio conhecimento e aprovação do DNIT. O material a ser utilizado, bem como o processo de fabricação poderá ser fixado pelo DNIT no Termo de Referência do Edital no caso de aquisição de Parafusos e Porcas de talas de junção de terceiros. E quanto ao processo de fabricação o parafuso é fabricado de uma só peça, sem solda, a partir de barra de aço-carbono redonda, trefilada ou laminada a quente, devendo ser mergulhado em banho de aço antioxidante, após acabado. Os Parafusos e Porcas deverão ter bom acabamento, estarem isentos de trincas, rachadura, fratura, empeno, rebarba, oxidação ou outro defeito prejudicial ao uso. A cabeça do parafuso é recalcada a quente ou a frio, ficando bem centrada em relação ao corpo. Mediante entendimento entre o DNIT e o fornecedor, o fabricante fornecerá certificado indicando: a) características do parafuso e/ou porca; b) resultados obtidos em ensaios. A unidade de compra é um parafuso e uma porca. A marcação do parafuso para tala de junção conterá: a) marca do fabricante; b) dois últimos algarismos do milésimo do ano de fabricação. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 6
7 A designação do parafuso para tala de junção conterá sigla PTJ separada por traço de união da designação do tipo, conforme Tabela 1. Exemplo: PTJ 24 x 140 (parafuso para tala de junção, para o tipo do trilho correspondente a R 50 e TR 57). Os parafusos e porcas para tala de junção serão acondicionados em sacos ou caixas de material resistente ao tipo de manuseio usual com peso bruto máximo aproximado de 50 kg. Cada embalagem terá inscrito a marca do fabricante e/ou do fornecedor, do DNIT, designação, quantidade (unidade) e massa bruta (kg). O pedido de parafuso e porca para tala de junção deverá conter: a) especificação técnica do parafuso e porca, conforme norma ABNT-NBR-9262/1986; b) quantidade de unidades; c) marca do DNIT, no parafuso; d) cronograma de entrega; e) destino e transporte a ser realizado; f) onde serão feitos os ensaios do DNIT; g) normas técnicas. Quando for o caso, o pedido conterá também: h) condições de tratamento; i) exigência de certificado; j) acondicionamento; k) calibre. 4. CALIBRES PARA INSPEÇÃO Os calibres necessários ao controle de forma e dimensão são fornecidos pelo fabricante, sem ônus específicos ao DNIT, quando por ele solicitado, e são submetidos à aceitação deste em dois jogos à máxima e à mínima, antes da fabricação, do parafuso e porca para tala de junção, observada a norma ABNT-NBR-11644/1990 (EB-752). 5. TOLERÂNCIAS As tolerâncias dimensionais do Parafuso para Tala de Junção, segundo a norma ABNT- NBR-9262/1986 estão discriminadas na Tabela 5.1. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 7
8 Tabela 5.1 Tolerâncias dimensionais do Parafuso para Tala de Junção Itens Dimensão Símbolo Tolerância [mm] 1 Base do pescoço S 2 + 2,0 ou - 1,0 2 Entrada do pescoço S 1 + 2,0 ou - 1,0 3 Comprimento do corpo l + 3,0 ou - 3,0 4 Altura da cabeça k + 2,0 ou - 1,0 5 Comprimento do pescoço l 2 + 2,0 ou - 1,0 6 Diâmetro d + 0,5 ou - 0,5 7 Diâmetro da cabeça D + 2,0 ou - 1,0 8 Comprimento da rosca b + 2,0 ou - 1,0 Observada a Tabela acima, e as normas sobre tolerância, as demais tolerâncias dimensionais serão ajustadas entre o DNIT e o fornecedor. Para fins de pagamento, quando a unidade for a tonelada, deve ser permitida uma variação de ± 2% na massa nominal do PTJ. A massa nominal é calculada considerando-se o aço uma massa específica de 7,85 kg/dm³. As tolerâncias dimensionais para a Porca do Parafuso de Tala de Junção, segundo o Manual de Engenharia Ferroviária da AREMA, Volume I, Item 3.5.8, Pág estão discriminadas na Tabela 5.2. Tabela 5.2 Tolerâncias dimensionais para a Porca do Parafuso para Tala de Junção Itens Dimensão da Porca Símbolo Tolerância [mm] 1 Largura W + zero ou - 1,27 C 2 Espessura U + ou - (0,41d+ 0,30) (*) A letra "d" corresponde ao valor do diâmetro do parafuso (em mm). PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 8
9 6. INSPEÇÃO E RECEBIMENTO 6.1. INSPEÇÃO O DNIT, através de seus fiscais ou através de terceiros, devidamente credenciados, supervisionará a fabricação em todos os seus detalhes e fará todas as verificações, ensaios e contra-ensaios, referentes às corridas destinadas à produção de Parafusos e Porcas de tala de junção, bem como executar contra-ensaios a seu, exclusivo, critério. Deverão ser colocados à disposição do DNIT pelo fabricante todos os meios necessários à execução das inspeções, sejam de pessoal, material, ferramentas, equipamentos, etc.. O pessoal designado pelo DNIT estará autorizado a executar todos os controles adicionais para se assegurar a correta observação das condições exigidas na especificação. Para esta finalidade, o fabricante nacional deverá informar ao DNIT com pelo menos 10 dias de antecedência, o dia do início previsto de produção e o respectivo cronograma de produção. Para o fabricante estrangeiro esse prazo não poderá ser inferior a 30 dias. Todas as despesas decorrentes de ensaios e testes laboratoriais e outros que o DNIT julgar necessário correrá por conta do fabricante, sem ônus para o DNIT. Deverá ser fornecida ao DNIT, também sem ônus, sob forma de certificado, uma via original de todos os resultados das verificações, dos ensaios e contra-ensaios PLANO DE AMOSTRAGEM O Plano de Amostragem e os procedimentos para inspeção por atributos obedecerão a Norma ABNT-NBR-5426/1985 Versão Corrigida/1989, relativa ao Plano de Amostragem e Procedimentos na Inspeção por Atributos, observando-se os seguintes parâmetros: a) Plano de Amostragem SIMPLES; b) Nível Especial de Inspeção S4; c) Nível de Qualidade Aceitável: Ensaio Dimensional e Visual - NQA 1,5% Ensaio de Dureza NQA 4,0% Outros Ensaios: conforme critérios indicados nos itens dos Ensaios. d) Regime de Inspeção: - NORMAL : Início de Inspeção; - SEVERO / ATENUADO : De acordo com o Sistema de Comutação. SISTEMA DE COMUTAÇÃO: Normal para Severo: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 9
10 Quando a inspeção normal estiver sendo aplicada, será necessário passar para a inspeção severa, se dentre 5 (cinco) lotes consecutivos, 2 (dois) estiverem sido rejeitados na inspeção original. Severo para Normal: Quando estiver, sendo aplicada a inspeção severa, a normal deverá substituí-la, se 5 (cinco) lotes consecutivos tiverem sido aprovados na inspeção original. Normal para Atenuado: Estando em aplicação a inspeção normal, a inspeção atenuada deve ser usada se: - 10 (dez) lotes precedentes, tenham sido submetidos à inspeção normal e nenhum sido submetidos à inspeção normal e nenhum sido rejeitado; - a produção se desenvolve com regularidade; - a inspeção atenuada for considerada apropriada pelo responsável. Atenuado para Normal: Estando em aplicação a inspeção atenuada, deve-se passar para a normal se: - Um lote for rejeitado; - A produção tornar-se irregular; - A ocorrência de condições adversas que justifiquem a mudança para a inspeção normal. Considerando o ANEXO A, Tabelas 1, 2, 3 e 4 da Norma ABNT-NBR-5426:1985 e os parâmetros adotados, teremos o Quadro denominado de Plano de Amostragem Simples. As amostras serão extraídas ao acaso de cada lote, nas seguintes quantidades: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 10
11 PLANO DE AMOSTRAGEM SIMPLES NÍVEIS ESPECIAIS NÍVEL ESPECIAL S4 Tamanho do Lote de Parafusos de Talas de Junção S1 S2 S3 S4 Tamanho da Amostra NQA = 1,5% NQA = 4% ATENUADO NORMAL SEVERO ATENUADO NORMAL 2 a 8 A A A A A a 15 A A A A A a 25 A A B B B a 50 A B B C C a 90 B B C C C a 150 B B C D D a 280 B C D E E a 500 B C D E E a C C E F F a C D E G G a C D F G G a C D F H H a D E G J J a D E G J J Acima de D E H K K AC (I) AC (II) NQA = Nível de Qualidade Aceitável AC (III) AC (I) AC (II) AC (III) SEVERO AC Número de Peças com Defeitos ou Falhas que ainda permite Aceitar o Lote. Valores Superiores ao AC o Lote é Rejeitado. Conforme o tamanho do Lote e o Tipo de Inspeção determinado no processo de aquisição obtêm-se o tamanho da amostra para ser inspecionada. Observar que a Tabela acima foi montada considerando os Níveis de Qualidade Aceitável - NQA = 1,5% e NQA = 4%. AC é o número de peças com defeitos ou falhas aceitáveis e que ainda permite aceitação do Lote a ser inspecionado. Se o número de peças defeituosas for maior do que o valor de AC indicado na tabela o lote deverá ser rejeitado. De acordo com o nível de rejeição ou aprovação dos lotes inspecionados, o regime de inspeção pode ser alterado conforme alínea d Regime de Inspeção Sistema de Comutação. Para lotes superiores a conjuntos de Parafusos e Porcas, serão considerados tantos lotes quantos forem necessários, de modo que cada lote não ultrapasse a unidades. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 11
12 6.3. VERIFICAÇÕES Deverão ser executadas, sob a coordenação e acompanhamento do pessoal designado pelo DNIT, as seguintes verificações: Propriedades Mecânicas Composição Química Marcação Dimensional e Visual Tração Dobramento Rosca Dureza 6.4. PROPRIEDADES MECÂNICAS As características mecânicas de parafusos especificadas na Norma ABNT-NBR- 8855/1991 (EB-168), Classe de resistência do parafuso = 8.8, são as seguintes: LIMITE DE RESISTÊNCIA MÍNIMO LIMITE DE ESCOAMENTO MÍNIMO ALONGAMENTO PERCENTUAL MÍNIMO REDUÇÃO DE ÁREA MÍNIMA (MPa) (MPa) (%) (%) (1 MPa = 1 N/mm² = 10,19 kgf/cm²) O Manual de Engenharia Ferroviária da AREMA, Volume I, Tabela 4.3.5, Pág define as seguintes características mecânicas: LIMITE DE RESISTÊNCIA MÍNIMO LIMITE DE ESCOAMENTO MÍNIMO ALONGAMENTO PERCENTUAL MÍNIMO REDUÇÃO DE ÁREA MÍNIMA (MPa) (MPa) (%) (%) (1 PSi = 0, N/mm² = 0, kgf/cm²) As características mecânicas de porcas são as especificadas na Norma ABNT-NBR /1987, Classe de resistência da porca = 8, que corresponde à Classe de resistência do Parafuso 8.8, conforme os dados constantes do quadro, a seguir apresentados: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 12
13 TENSÃO DE CARGA DE ENSAIO DUREZA VICKERS (HV) DUREZA ROCKWELL (HRC) (MPa) mínimo máximo mínimo máximo (1 MPa = 1 N/mm² = 10,19 kgf/cm². De acordo com o item 1.2, do Anexo Capacidade de Carga de Uniões Roscadas, da Norma ABNT-NBR-10062/1987, através do processo de aperto do parafuso com o limite de escoamento e maiores conhecimentos entre a relação de rosca da porca e do parafuso, verificou-se que a porca precisava ser redimensionada em novas bases para que pudesse resistir ao espanamento em ambas as roscas (externa e interna). No caso de aperto, levando em conta a resistência ao espanamento, a tensão de aperto se aproxima da tensão de ensaio. A exemplo, uma porca que alcança carga de ensaio de 800 MPa quando ensaiada em um mandril temperado, ela só pode ser solicitada em aproximadamente 720 MPa quando acoplada a um parafuso de classe de resistência 8.8. Com relação ao Manual de Engenharia Ferroviária da AREMA, Volume I, Tabela 4.3.6, Pág , encontra-se definido para a Porca, o limite máximo para Dureza ROCKWELL 32 HRC COMPOSIÇÃO QUÍMICA Será realizada uma análise química e/ou análise confirmatória, a partir da peça acabada, para cada corrida ou lote de parafusos e porcas. Os Parafusos e Porcas terá composição química de acordo com o aço especificado ou aprovado pelo DNIT, observadas as percentagens limites de Carbono, Manganês, Fósforo e Enxofre a seguir indicadas, de acordo com o Manual AREMA, e normas ABNT-NBR-8855/1991 e ABNT-NBR-10062/1987: Parafuso De acordo com a Norma ABNT-NBR-8855/1991, os limites de composição química só são obrigatórios para parafusos que não podem ser submetidos ao ensaio de tração. Manual: AREMA (Página ) Norma: ABNT-NBR-8855/ Carbono: 0,28% mínimo - Carbono: 0,25% mínimo - Fósforo: 0,030% máximo - Fósforo: 0,35% máximo - Enxofre: 0,050% máximo - Enxofre: 0,035% máximo Porca: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 13
14 Manual: AREMA (Página ) Norma: ABNT-NBR-10062/ Carbono: 0,55% máximo - Carbono: 0,58% máximo - Manganês: 0,30% mínimo - Manganês: 0,25% mínimo - Fósforo: 0,050% máximo - Fósforo: 0,060% máximo - Enxofre: 0,150% máximo - Enxofre: 0,150% máximo Deverá ser fornecido pelo fabricante o Certificado de Qualidade da matéria prima utilizada na confecção dos Parafusos e Porcas MARCAÇÃO DO PARAFUSO E PORCA A marcação do parafuso é efetuada conforme norma ABNT-NBR-9262/1986 (PB-258) e ABNT-NBR-8855/1991 (EB-168) com: Marca do fabricante Dois últimos algarismos do milésimo do ano de fabricação Classe de resistência do parafuso, no caso, o algarismo 8.8 A marcação deverá ser em alto ou baixo-relevo, com caracteres bem legíveis e indeléveis, em face visível quando aplicada. Para efeito de controle, a marcação da porca deve ser efetuada com: Marca do fabricante Dois últimos algarismos do milésimo do ano de fabricação. Classe de resistência da porca, no caso, o algarismo VERIFICAÇÃO DIMENSIONAL E VISUAL A verificação dimensional das peças acabadas será realizada por meio do uso de gabaritos e calibres a serem fornecidos, em dois jogos pelo fabricante, previamente aprovados pelo DNIT. De acordo com as Normas ABNT-NBR-8854/1985 (NB-902) e ABNT-NBR-10061/1987 (NB-1001), o fabricante deverá garantir os limites admissíveis para vários tipos de defeitos superficiais que normalmente ocorrem durante a fabricação e processamento, respectivamente em parafusos e porcas com dimensões de rosca M3 até M39. Assim, o DNIT poderá usar o procedimento especificado na referida norma durante a inspeção visual de recebimento para decidir quais os lotes de parafusos e porca que pode ser aceito ou rejeitado. Os Parafusos e Porcas de talas de junção, além dos vários tipos de defeitos superficiais, deverão: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 14
15 1. ter acabamento esmerado, sem qualquer tipo de rebarba; 2. ser isentas de quebras em continuidade; 3. ser isentas de reparos por solda, enchimento ou outros métodos de dissimulação de defeitos; 4. ser isentas de fraturas, trincas, rachaduras, empeno, oxidação ou outro defeito prejudicial ao uso; 5. ter a cabeça concêntrica com o cilindro da parte rosqueada ENSAIO DE TRAÇÃO Serão submetidos ao ensaio de tração, 30% da amostra representativa do lote, em Corpo de Prova extraído da peça acabada, cujo resultado deverá ser compatível com os valores abaixo especificados. Para o parafuso será de acordo com a norma ABNT-NBR-8855/1991 (EB-168), Classe de resistência = 8.8, conforme os dados constantes do quadro, a seguir apresentados: LIMITE DE RESISTÊNCIA MÍNIMO LIMITE DE ESCOAMENTO MÍNIMO ALONGAMENTO PERCENTUAL MÍNIMO REDUÇÃO DE ÁREA MÍNIMA (MPa) (MPa) (%) (%) (1 MPa = 1 N/mm² = 10,19 kgf/cm². O corpo de prova indicado na figura deverá ser confeccionado a partir do Parafuso acabado. No Corpo de Prova serão tomadas aquelas dimensões constantes na norma ABNT- NBR-6152/2002, substituída pela ABNT-NBR-ISO-6892/2002, conforme croqui ou na impossibilidade desta, as constantes no ASTM. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 15
16 Correlações: R = d; L o = 5d; d = 10 mm (recomendado); L c = L0 + d/2 a L0 +2d; S o = x d²/4; Tolerância = ± 0,1mm NOMENCLATURA d - diâmetro da parte útil do CP S o... - área média da seção reta da parte útil do CP L h... - comprimento da cabeça de fixação do CP L c... - comprimento da parte útil L t... - comprimento total do CP L o... - comprimento inicial (base de medida) R... - raio de concordância Z c... - zona de concordância d l... - diâmetro da cabeça de fixação do CP... DIMENSÕ ES 10 mm 78,5 mm² Ajustável 55 a 70 mm L c +2(Z c +L h) 50 mm 10 mm - Ajustável *R = 10 mm; L o = 5 x 10 = 50 mm; L c = = 55 mm a = 70 mm; S o = 10²/4 = 78,5 mm². Quando o resultado de um ensaio de tração não atingir aos valores especificados, serão reensaiados dois novos corpos de prova, retirados de peças diferentes pertencentes ao mesmo lote ou corrida ENSAIO DE DOBRAMENTO Serão submetidos ao Ensaio de Dobramento 30% das amostras representativas do lote, ou na proporção de um corpo de prova para cada 50 sacos de parafusos. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 16
17 Este ensaio tem por princípio verificar a resistência do Parafuso de tala de junção ao dobramento, garantindo desta forma, a condição de flexibilidade que lhe é exigida na junta férrea. O corpo de prova a ser utilizado será o próprio parafuso acabado. As características do ensaio são as seguintes: a) o Parafuso será dobrado à temperatura ambiente, até atingir um ângulo de dobramento igual 45, mensurado com a ajuda de gabarito; b) o apoio deverá ser suficientemente rígido para não sofrer deformação, quando da aplicação da carga; c) a carga será aplicada até o corpo de prova atingir o ângulo de dobramento; d) o diâmetro do pino da máquina de ensaio será no máximo igual ao diâmetro nominal do parafuso; e) para cada corpo de prova que não atender ao especificado neste ensaio, será permitido a repetição do teste no máximo uma vez, com novo corpo de prova retirado do mesmo lote ou corrida ENSAIO DE ROSCA Serão submetidos ao Ensaio de Rosca 30% das amostras representativas do lote, ou na proporção de um corpo de prova para cada 50 sacos de parafusos e porcas. O conjunto parafuso e porca, com a porca inteiramente enroscada, deverá ser submetido a um esforço de tração, para verificação dos filetes de rosca. De acordo com a norma NBR-10062/1987, Classe de resistência da porca = 8, a Tensão da carga de ensaio será de (Sp) = 920 MPa. No ensaio de tração, a porca deve ser acoplada em um mandril de ensaio temperado e com dureza no mínimo de 45 HRC, como indicado na figura a seguir: PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 17
18 A carga deve ser aplicada em uma direção axial contra a porca, e deve ser mantida por 15 s. A porca deve resistir à carga sem que haja espanamento ou ruptura. Diâmetro nominal da rosca (D) [mm] Passo da rosca (P) [mm] Área nominal da seção do mandril (As) [mm²] Força de ensaio (N) = (As) x(sp) [N] Carga de Ensaio [kg] Carga mínima de Ensaio [kg] 22 2, , Após suprimir a carga, a porca deve ser removível com a mão livre, podendo ser necessário utilizar uma chave para iniciar o movimento da porca. Tal procedimento é permitido sob a condição que o deslocamento da porca seja limitado a ½ giro e a porca seja então, removível a mão livre. Se os filetes do mandril forem deformados durante o ensaio, o ensaio não é válido. Para cada corpo de prova que não atender ao especificado neste ensaio será permitido a repetição do teste no máximo duas vezes. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 18
19 6.11. ENSAIO DE DUREZA Serão submetidos ao Ensaio de Dureza 30% das amostras representativas do lote, ou na proporção de um corpo de prova para cada 50 sacos de parafusos e porcas. A dureza será tomada no topo do corpo de prova utilizada no Ensaio de Tração. A dureza será verificada na seção transversal do corpo de prova em dois pontos distintos. De acordo com a norma AREMA: A faixa de Dureza ROCKWELL - Escala de dureza C - a ser verificada, para o Parafuso será de 25 a 34 HRC A faixa de Dureza ROCKWELL - Escala de dureza C - a ser verificada, para a Porca será de no máximo 32 HRC 7. LIBERAÇÃO PARA EMBARQUE A liberação para embarque dos Parafusos e Porcas de talas de junção dar-se-á após a execução de todas as verificações, ensaios e contraensaios sob a supervisão e fiscalização do DNIT, e a correspondente emissão de Termo de Liberação de Inspeção. 8. CARREGAMENTO E TRANSPORTE Os Parafuso e Porcas de talas de junção deverão ser carregados e transportados em sacos ou caixas de modo que cheguem ao local de entrega em perfeitas condições. O proponente poderá sugerir, opcionalmente, outro tipo de embalagem, desde que, então, explicite detalhadamente em sua proposta o tipo embalagem a ser utilizada, para que o mesmo possa ser analisado e, se for o caso, aprovado pelo DNIT. 9. LOCAL DE ENTREGA O local de entrega é o estipulado pelo DNIT no Contrato de fornecimento. 10. TERMO DE ACEITAÇÃO PROVISÓRIA Após a chegada dos Parafusos e Porcas de talas de junção nas dependências do DNIT, os mesmos, serão vistoriados e, se o DNIT julgar necessário, serão realizadas verificações de qualquer ordem. Caso esteja tudo em ordem, inclusive a parte quantitativa, o DNIT emitirá o Termo de Aceitação Provisória. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 19
20 11. GARANTIA O conjunto Parafuso-Porca será garantido, no mínimo, até 31 de dezembro do ano N+2, sendo N o ano marcado no parafuso, contra todo e qualquer defeito imputável à sua fabricação e não detectado pelo DNIT durante a inspeção e/ou ensaios de recebimento. O DNIT poderá optar entre a substituição do conjunto Parafuso-Rosca comprovadamente com defeito de fabricação por outro novo colocado no mesmo local, ou por uma indenização, em valor equivalente ao de um novo, na data de substituição, mais as despesas decorrentes para ser disponibilizado no mesmo local. O(s) conjunto(s) Parafuso-Porca defeituoso(s), substituído(s) ou indenizado(s) pelo fabricante, não sendo retirado(s) no prazo de 30 dias a contar da data da substituição, passa(m) a ser de propriedade do DNIT, que dele(s) poderá dispor a seu exclusivo critério, sem qualquer tipo de ônus. 12. ACEITAÇÃO Serão aceitos somente os lotes de conjuntos Parafuso-porca que atenderem totalmente a Especificação Técnica constante no Termo de Referência do Edital. O DNIT reserva-se o direito de rejeitar qualquer peça defeituosa, encontrada na inspeção, independentemente do fato de pertencer ou não a amostra, e do lote ser aprovado ou rejeitado. As peças rejeitadas de um lote aprovado poderão ser reparadas e apresentadas para nova inspeção, desde que autorizada pelo DNIT. Os lotes rejeitados somente poderão ser reapresentados, para nova inspeção, após haverem sido reexaminadas todas as unidades pertencentes aos referidos lotes e retiradas ou reparadas aquelas consideradas defeituosas. Neste caso o responsável pela inspeção determinará qual o regime de Inspeção a ser utilizado (normal ou severo) e se este deve incluir todos os tipos de defeitos ou ficar restrito somente aqueles que ocasionaram as referidas rejeições. O fabricante colocará à disposição dos inspetores do DNIT, todos os meios necessários ao bom desempenho de suas funções, permitindo o livre acesso a qualquer fase da fabricação e controle de qualidade. Será obrigatório a execução pelo fabricante, de todos os ensaios exigidos neste procedimento, na presença dos inspetores do DNIT. 13. TRANSPORTE E ESTOCAGEM CARGA E DESCARGA A responsabilidade pela carga e descarga e empilhamento do material é exclusiva do transportador, cabendo ao responsável pelo almoxarifado do DNIT a conferência pelas PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 20
21 quantidades entregues e verificação da existência de possíveis danos ocorridos durante a carga, transporte e/ou descarga. Na ocorrência de danos no material, este pode ser recusado pelo responsável pelo recebimento, lavrando no ato um Termo de Não Recebimento de Material, onde será discriminado a quantidade e motivo do não aceite ESTOCAGEM É importante que o responsável pelo almoxarifado conheça bem a área de estocagem para que este possa orientar o transportador quanto aos acessos e locais de empilhamento dos lotes do conjunto Parafuso e Porca. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 21
22 14. NORMAS TÉCNICAS ABNT-NBR-5875/1977 (TB-56) Título: Parafuso, Porcas e Acessórios - Terminologia. Data de Publicação: 30/12/1977 Objetivo: Esta Norma designa diversos tipos de parafusos, porcas, acessórios e suas partes constituintes. ABNT-NBR-5876/1988 (TB-41) Título: Roscas Terminologia. Data de Publicação: 30/01/1988 Objetivo: Esta Norma define os termos fundamentais de roscas cilíndricas paralelas com perfis (em plano axial) baseados em triângulos. ABNT-NBR- 7507/1989 (TB-148) - Título: Parafuso de tala de junção para junta de via férrea - Terminologia. Data de Publicação: 30/05/1989. Objetivo: Esta Norma define termos aplicáveis em parafuso de tala de junção, para junta de via férrea. ABNT-NBR-9262/1986 (PB-258) Título: Parafuso de tala de junção - Tipos, formas e dimensões - Padronização. Data de Publicação: 28/02/1986. Objetivo: Esta Norma padroniza parafusos de tala de junção a ser aplicada em trilho "Vignole". AREMA. Manual for railway engineering. Lanham: American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association. v1. CD-ROM Título: Manual de Engenharia Ferroviária da AREMA. Data da Versão em CD-ROOM: Objetivo: Auxiliar no desenvolvimento e na construção de ferrovias seguras e com baixos custos operacionais e de manutenção. ABNT-NBR-ISO- 261/2004 Título: Rosca métrica ISO de uso geral - Plano geral Data de Publicação: 31/12/2004. Objetivo: Esta Norma especifica a rosca métrica ISO para aplicação geral (M), com diâmetros básicos do perfil conforme ABNT NBR ISO As dimensões básicas são dadas na ABNT-NBR-ISSO Para tolerâncias, ver ABNT-NBR-ISO PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 22
23 ABNT-NBR-ISO- 262/2004 Título: Rosca métrica ISO de uso geral Seleção de diâmetros para parafuso e porcas Data de Publicação: 31/12/2004. Objetivo: Esta Norma especifica as roscas métricas ISO para fixação (M), para parafusos e porcas na faixa de diâmetros de 1 mm até 64 mm, com perfil básico conforme ABNT-NBR-ISO ABNT-NBR-ISO- 68-1/2004 Título: Rosca métrica ISO de uso geral - Perfil básico Parte 1: Rosca métrica para parafuso Data de Publicação: 31/12/2004. Objetivo: Esta parte da ABNT NBR ISO 68 especifica o perfil básico da rosca métrica (M) ISO para aplicação geral. ABNT-NBR-ISO- 724/2004 Título: Rosca métrica ISO de uso geral - Dimensões básicas. Data de Publicação: 31/12/2004. Objetivo: Esta Norma especifica as dimensões básicas, em milímetros, de roscas métricas ISO para aplicação geral conforme a ABNT NBR ISO 261. Os valores se referem ao perfil básico, conforme a ABNT NBR ISO ABNT-NBR-ISO /2004 Título: Rosca métrica ISO de uso geral - Tolerâncias Parte 1: Princípios e dados básicos. Data de Publicação: 31/12/2004. Objetivo: Esta parte da ABNT NBR 965 especifica um sistema de tolerâncias para roscas métricas ISO para aplicação geral (M), conforme a ABNT NBR ISO 261. ABNT-NBR 11644/1990 (EB-752) - Título: Parafuso e porca para tala de junção, tirefão e fixação de via férrea - Especificação. Data de Publicação: 30/06/1990. Objetivo: Esta Norma fixa as condições exigíveis a parafuso e porca de aço para tala de junção e fixação de via férrea, inclusive tirefão (TI). ABNT-NBR-5426/1985 Versão Corrigida/1989 (NB-309-1) Título: Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos Procedimento. Data de Publicação: 30/01/1985. Objetivo: Esta Norma estabelece planos de amostragem e procedimentos para inspeção por atributos. Quando especificada pelo responsável, esta Norma deve ser citada nos contratos, instruções ou outros documentos, e as determinações estabelecidas devem ser obedecidas. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 23
24 ABNT-NBR-8855/1991 (EB-168) - Título: Propriedades mecânicas de elementos de fixação - Parafusos e prisioneiros Especificação. Data de Publicação: 30/08/1991. Objetivo: Esta Norma fixa as características mecânicas de parafusos e prisioneiros quando ensaiados à temperatura ambiente (ver PB-18). As propriedades mecânicas variam com a temperatura alta ou baixa. ABNT-NBR-10062/1987 Versão Corrigida/1989 (EB-1647) Título: Inspeção de aceitação de elementos de fixação Especificação. Data de Publicação: 30/10/1987. Objetivo: Esta Norma fixa as propriedades mecânicas de porcas com valores de carga de ensaio específicos. ABNT-NBR-8854/1985 (NB-902) Título: Defeitos superficiais em parafusos. Data de Publicação: 30/05/1985. Objetivo: Esta Norma fixa os limites admissíveis para vários tipos de defeitos superficiais que normalmente ocorrem durante a fabricação e processamento em parafusos e prisioneiros com dimensões de rosca M3 até M39. ABNT-NBR-10061/1987 (NB-1001) Título: Defeitos superficiais em porcas. Data de Publicação: 30/10/1987. Objetivo: Esta Norma fixa os limites admissíveis para vários tipos de defeitos superficiais que normalmente ocorrem durante a fabricação e o processamento em porcas com dimensões de rosca M3 até M39. ABNT-NBR-ISO- 6892/2002 Título: Materiais metálicos - Ensaio de tração à temperatura ambiente Data de Publicação: 30/11/2002. Objetivo: Esta Norma especifica o método de ensaio de tração em materiais metálicos e define as propriedades mecânicas que podem ser determinadas à temperatura ambiente. PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 24
25 Modelo de Ficha para Inspeção de Parafuso e Porca para Tala de Junção PIM-003 Parafuso e Porca para Tala de Junção : 25
26 DNIT DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTURA TERRESTRE PIM - PROCEDIMENTO DE INSPEÇÃO DE MATERIAL FICHA DE INSPEÇÃO DE PARAFUSO E PORCA PARA TALA DE JUNÇÃO 1 / 3 Processo: Edital: Contratada: ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA Parafuso Tipo PTJ: x Definição da Rosca para Parafuso e Porca: M x Processo de fabricação do Parafuso: Processo de fabricação da Porca: Material do Parafuso: Aço Material da Porca: Aço Dimensões em mm para o Parafuso Características Dimensões Tolerâncias Medição Base do pescoço (S 2 ) +2 ou -1 Entrada do pescoço (S 1 ) +2 ou -1 Comprimento do corpo (l) +3 ou -3 Altura da cabeça (k) +2 ou -1 Comprimento do pescoço (l 2 ) +2 ou -1 Diâmetro (d) +0,5 ou -0,5 Diâmetro da cabeça (D) +2 ou -1 Comprimento da rosca (b) +2 ou -1 Outros Dimensões em mm para a Porca Características Dimensões Tolerâncias Medição Largura nominal (W) + zero ou - 1,27 C Espessura nominal (U) + ou - (0,41d+ 0,30) A letra "d" corresponde ao valor do diâmetro do parafuso (em mm).
27 DNIT DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTURA TERRESTRE PIM - PROCEDIMENTO DE INSPEÇÃO DE MATERIAL FICHA DE INSPEÇÃO DE PARAFUSO E PORCA DE TALA PARA JUNÇÃO 2 / 3 Plano de Amostragem Simples Tamanho do Lote de Parafusos e Porcas de Talas de Junção Tamanho da Amostra Nível Especial de Inspeção "S4" Ensaios realizados / Níveis de Qualidade Aceitável (NQA) Ensaio Dimensional e Visual / NQA = 1,5% Ensaio de Dureza / NQA = 4,0% Outros Ensaios (Especificar): conforme critérios indicados nos itens dos Ensaios. Regime Inspeção / Comutação Propriedades Mecânicas AC Limite Aceite Un. Un. Medição Resistência à Tração do Parafuso Alongamento do Parafuso Resistência ao Dobramento do Parafuso Resistência à carga de ensaio de rosca do conjunto Parafuso e Porca Dureza Rockwell - Escala C Mínimo Medição MPa MPa Mínimo Medição % % Ângulo Medição Mínimo Medição kg kg Parafuso Medição HRC HRC Porca Medição HRC HRC Composição Química (Limites em %) Parafuso Elementos Limite Medição Químicos Carbono (mínimo) Fósforo (máximo) Enxofre (máximo) Elementos Químicos Carbono (máximo) Manganês (mínimo Fósforo (máximo) Enxofre (máximo) Porca Limite Medição
28 DNIT DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTURA TERRESTRE PIM - PROCEDIMENTO DE INSPEÇÃO DE MATERIAL FICHA DE INSPEÇÃO DE PARAFUSO E PORCA DE TALA PARA JUNÇÃO 3 / 3 VERIFICAÇÃO PARÂMETRO ATENDE NÃO ATENDE MARCAÇÃO Parafuso Alto Relevo [ ] [ ] Baixo Relevo [ ] [ ] Porca Alto Relevo [ ] [ ] Baixo Relevo [ ] [ ] DIMENSIONAL Parafuso [ ] [ ] (uso de gabaritos e calibres) Porca [ ] [ ] Acabamento esmerado, sem rebarba [ ] [ ] Isentas de quebras em continuidade [ ] [ ] VISUAL Isenta de reparos por solda, enchimento ou outros métodos de dissimulação de defeitos Isentas de fraturas, trincas, rachaduras, empeno, oxidação ou outro tipo de defeito Cabeça concêntrica com o cilindro da parte rosqueada [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] Tração e Alongamento do Parafuso [ ] [ ] Dobramento do Parafuso [ ] [ ] ENSAIO Rosca do Conjunto Parafuso e Porca Dureza Rockwell - Escala de dureza "C" [ ] [ ] Parafuso [ ] [ ] Porca [ ] [ ] Outros (Especificar) [ ] [ ] Data e Identificação do Responsável: