Operador de Empilhadeira

7 modulos

1 Noções básicas de elementos de máquinas 2 Manual de Operação com empilhadeiras 3 NOÇÕES BÁSICAS DE SEGURANÇA PARA OPERAÇÃO DE EMPILHADEIRAS 4 Prevenção de acidentes com Empilhadeiras 5 Operação Manutenção e Segurança de Empilhadeira 6 Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais 7 Noções Básicas de Operador de Empilhadeira Retrátil

Noções básicas de elementos de máquinas

Operador de Empilhadeira

1 Parafusos, porcas, arruelas e rosca

Parafusos, porcas e arruelas são peças metálicas de vital importância na união e fixação dos mais diversos elementos de máquina. Por sua importância, a especificação completa de um parafuso e sua porca engloba os mesmos itens cobertos pelo projeto de um elemento de máquina, ou seja: material, tratamento térmico, dimensionamento, tolerâncias, afastamentos e acabamento.

Parafusos

O parafuso é formado por um corpo cilíndrico roscado e por uma cabeça que pode ser hexagonal, sextavada, quadrada ou redonda.

Em mecânica, ele é empregado para unir e manter juntas peças de máquinas, geralmente formando conjuntos com porcas e arruelas. Em geral, os parafusos são fabricados em aço de baixo e médio teor de carbono, por meio de forjamento ou usinagem. Os parafusos forjados são opacos e os usinados, brilhantes. As roscas podem ser cortadas ou laminadas. Aço de alta resistência à tração, aço-liga, aço inoxidável, latão e outros metais ou ligas não-ferrosas podem também ser usados na fabricação de parafusos. Em alguns casos, os parafusos são protegidos contra a corrosão por meio de galvanização ou cromagem.

Dimensão dos parafusos

As dimensões principais dos parafusos são:

• Diâmetro externo ou maior da rosca;

• Comprimento do corpo;

• Comprimento da rosca;

• Altura da cabeça;

• Distância do hexágono entre planos e arestas.

O comprimento do parafuso refere-se ao comprimento do corpo.

Carga dos parafusos

A carga total que um parafuso suporta é a soma da tensão inicial, isto é, do aperto e da carga imposta pelas peças que estão sendo unidas. A carga inicial de aperto é controlada, estabelecendo-se o torque-limite de aperto. Nesses casos, empregam-se medidores de torque especiais (torquímetros).

Tipos de parafusos

Os parafusos podem ser:

• Sem porca ou com porca.

• Prisioneiro.

• Allen.

• De fundação farpado ou dentado.

• Auto-atarraxante.

• Para pequenas montagens.

• Parafuso sem porca

Nos casos onde não há espaço para acomodar uma porca, esta pode ser substituída por um furo com rosca em uma das peças. A união dá-se através da passagem do parafuso por um furo passante na primeira peça e rosqueamento no furo com rosca da segunda peça.

• Parafuso com porca

Às vezes, a união entre as peças é feita com o auxílio de porcas e arruelas. Nesse caso, o parafuso com porca é chamado passante.

• Parafuso prisioneiro

O parafuso prisioneiro é empregado quando se necessita montar e desmontar parafuso sem porca a intervalos frequentes. Consiste numa barra de seção circular com roscas nas duas extremidades. Essas roscas podem ter sentido oposto. Para usar o parafuso prisioneiro, introduz-se uma das pontas no furo roscado da peça e, com auxílio de uma ferramenta especial, aperta-se essa peça. Em seguida aperta-se a segunda peça com uma porca e arruelas presas à extremidade livre do prisioneiro. Este permanece no lugar quando as peças são desmontadas.

• Parafuso Allen

O parafuso Allen é fabricado com aço de alta resistência à tração e submetido a um tratamento térmico após a conformação. Possui um furo hexagonal de aperto na cabeça, que é geralmente cilíndrica e recartilhada. Para o aperto, utiliza-se uma chave especial: a chave Allen. Os parafusos Allen são utilizados sem porcas e suas cabeças são encaixadas num rebaixo na peça fixada, para melhor acabamento. E também por necessidade de redução de espaço entre peças com movimento relativo.

• Parafuso de fundação farpado ou dentado

Os parafusos de fundação farpados ou dentados são feitos de aço ou ferro e são utilizados para prender máquinas ou equipamentos ao concreto ou à alvenaria. Têm a cabeça trapezoidal delgada e áspera que, envolvida pelo concreto, assegura uma excelente fixação. Seu corpo é arredondado e com dentes, os quais têm a função de melhorar a aderência do parafuso ao concreto.

• Parafuso auto-atarraxante

O parafuso auto-atarraxante tem rosca de passo largo em um corpo cônico e é fabricado em aço temperado. Pode ter ponta ou não e, às vezes, possui entalhes longitudinais com a função de cortar a rosca à maneira de uma tarraxa. As cabeças têm formato redondo, em latão ou chanfradas e apresentam fendas simples ou em cruz (tipo Phillips). Esse tipo de parafuso elimina a necessidade de um furo roscado ou de uma porca, pois corta a rosca no material a que é preso. Sua utilização principal é na montagem de peças feitas de folhas de metal de pequena espessura, peças fundidas macias e plásticas.

• Parafuso para pequenas montagens

Parafusos para pequenas montagens apresentam vários tipos de roscas e cabeças e são utilizados para metal, madeira e plásticos.

2 Porcas

Porcas são peças de forma prismática ou cilíndrica, providas de um furo roscado onde são atarraxadas ao parafuso. São hexagonais, sextavadas, quadradas ou redondas e servem para dar aperto nas uniões de peças ou, em alguns casos, para auxiliar na regulagem.

São os seguintes os tipos de porcas:

• Castelo

• Cega (ou remate)

• Borboleta

• Contraporcas

- Porca castelo

A porca castelo é uma porca hexagonal com seis entalhes radiais, coincidentes dois a dois, que se alinham com um furo no parafuso, de modo que uma cupilha possa ser passada para travar a porca.

- Porca cega (ou remate)

Nesse tipo de porca, uma das extremidades do furo rosqueado é encoberta, ocultando a ponta do parafuso. A porca cega pode ser feita de aço ou latão, é geralmente cromada e possibilita um acabamento de boa aparência.

- Porca borboleta

A porca borboleta tem saliências parecidas com asas para proporcionar o aperto manual. Geralmente fabricada em aço ou latão, esse tipo de porca é empregado quando a montagem e a desmontagem das peças são necessárias e frequentes.

- Contraporcas

As porcas sujeitas a cargas de impacto e vibração apresentam tendência a afrouxar, o que pode causar danos às máquinas. Um dos meios de travar uma porca é através do aperto de outra porca contra a primeira. Por medida de economia utiliza-se uma porca mais fina, e para sua travação são necessárias duas chaves de boca.

Arruelas

São peças cilíndricas, de pouca espessura, com um furo no centro, pelo qual passa o corpo do parafuso.

As arruelas servem basicamente para:

• Proteger a superfície das peças;

• Evitar deformações nas superfícies de contato;

• Evitar que a porca afrouxe;

• Suprimir folgas axiais (isto é, no sentido do eixo) na montagem das peças;

• Evitar desgaste da cabeça do parafuso ou da porca.

A maioria das arruelas é fabricada em aço, mas o latão também é empregado; neste caso, são utilizadas com porcas e parafusos de latão. As arruelas de cobre, alumínio, fibra e couro são extensivamente usadas na vedação de fluidos.

Os três tipos de arruela mais usados são:

• Arruela lisa.

• Arruela de pressão.

• Arruela estrelada.

- Arruela lisa

A arruela lisa (ou plana) geralmente é feita de aço e é usada sob uma porca para evitar danos à superfície e distribuir a força do aperto. As arruelas de qualidade inferior, mais baratas, são furadas a partir de chapas brutas, mas as de melhor qualidade são usinadas e têm a borda chanfrada como acabamento.

- Arruela de pressão

A arruela de pressão consiste em uma ou mais espiras de mola helicoidal, feita de aço de mola de seção retangular. Quando a porca é apertada, a arruela se comprime, gerando uma grande força de atrito entre a porca e a superfície. Essa força é auxiliada por pontas aguçadas na arruela que penetram nas superfícies, proporcionando uma travação positiva.

- Arruela estrelada

A arruela estrelada (ou arruela de pressão serrilhada) é de dentes de aço de molas e consiste em um disco anular provido de dentes ao longo do diâmetro interno ou diâmetro externo. Os dentes são torcidos e formam pontas aguçadas. Quando a porca é apertada, os dentes se aplainam penetrando nas superfícies da porca e da peça em contato. A arruela estrelada com dentes externos é empregada em conjunto com parafusos de cabeça chanfrada.

3 Roscas

Rosca é uma saliência de perfil constante, helicoidal, que se desenvolve de forma uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície cilíndrica ou cônica. Essa saliência é denominada filete.

Passo e hélice de rosca

Quando há um cilindro que gira uniformemente e um ponto que se move também uniformemente no sentido longitudinal, em cada volta completa do cilindro, o avanço (distância percorrida pelo ponto) chama-se passo e o percurso descrito no cilindro por esse ponto denomina-se hélice.

O desenvolvimento da hélice forma um triângulo, onde se têm:

α = ângulo da hélice / P (passo) = cateto oposto / hélice = hipotenusa / D2 (diâmetro médio) = cateto adjacente

Podem-se aplicar, então, as relações trigonométricas em qualquer rosca, quando se deseja conhecer o passo, diâmetro médio ou ângulo da hélice:

Quanto maior for o ângulo da hélice, menor será a força de atrito atuando entre a porca e o parafuso, e isto é comprovado através do paralelogramo de forças. Portanto, deve-se ter critério na aplicação do passo da rosca. Para um aperto adequado em parafusos de fixação, deve-se manter α < 15º.

FA = força de atrito / FN = força normal / FR = força resultante

Rosca fina (rosca de pequeno passo)

Frequentemente é usada na construção de automóveis e aeronaves, principalmente porque nesses veículos ocorrem choques e vibrações que tendem a afrouxar a porca. É utilizada também quando há necessidade de uma ajustagem fina ou uma maior tensão inicial de aperto e, ainda, em chapas de pouca espessura e em tubos, por não diminuir sua secção. Parafusos com tais roscas são comumente feitos de aços-liga e tratados termicamente. Observação: Devem-se evitar roscas finas em materiais quebradiços.

Rosca média (normal)

Utilizada normalmente em construções mecânicas e em parafusos de modo geral, proporciona também uma boa tensão inicial de aperto, mas deve-se precaver quando do seu emprego em montagens sujeitas a vibrações, usando, por exemplo, arruelas de pressão.

Rosca de transporte ou movimento

Possui passo longo e por isso transforma o movimento giratório num deslocamento longitudinal bem maior que as anteriormente citadas. É empregada normalmente em máquinas (tornos, prensas, morsa, etc.) ou quando as montagens e desmontagens são frequentes.

O material do furo roscado deve ser diferente do aço para evitar a solda a frio (emgripamento). Também é desaconselhável sua montagem onde as vibrações e os choques são frequentes. Quando se deseja um grande deslocamento com filetes de pouca espessura, emprega-se a rosca múltipla, isto é, com dois filetes ou mais.

Em alguns casos, quando o ângulo da hélice for maior que 45º o movimento longitudinal pode ser transformado em movimento giratório, como por exemplo o berbequim.

Perfil da rosca (secção do filete)

Triangular: É o mais comum. Utilizado em parafusos e porcas de fixação, uniões e tubos.

Trapezoidal: Empregado em órgãos de comando das máquinas operatrizes (para transmissão de movimento suave e uniforme), fusos e prensas de estampar (balancins mecânicos).

Redondo: Emprego em parafusos de grandes diâmetros e que devem suportar grandes esforços, geralmente em componentes ferroviários. É empregado também em lâmpadas e fusíveis pela facilidade na estampagem.

Dente de serra: Usado quando a força de solicitação é muito grande em um só sentido (morsas, macacos, pinças para tornos e fresadoras).

Quadrado: Quase em desuso, mas ainda utilizado em parafusos e peças sujeitas a choques e grandes esforços (morsas).

Sentido de direção do filete

À esquerda: Quando, ao avançar, gira em sentido contrário ao dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à esquerda).

À direita: Quando, ao avançar, gira no sentido dos ponteiros do relógio (sentido de aperto à direita).

4 Simbologia dos principais elementos de uma rosca

D = diâmetro maior da rosca interna (nominal).

d = diâmetro maior da rosca externa (nominal).

D1 = diâmetro menor da rosca interna.

d1 = diâmetro menor da rosca externa.

D2 = diâmetro efetivo da rosca interna.

d2 = diâmetro efetivo da rosca externa.

P = passo.

A = avanço.

N = número de voltas por polegada.

n = número de filetes (fios por polegada).

H = altura do triângulo fundamental.

he = altura do filete da rosca externa.

hi = altura do filete da rosca interna.

i = ângulo da hélice (α).

rre = arredondamento do fundo da rosca do parafuso.

rr1 = arredondamento do fundo da rosca da porca.

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