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TORQUÍMETROS |
GUIA PARA ESPECIFICAR VALORES DE TORQUE PARA FIXADORES
Exemplo de Cálculo
Como exemplo, as fórmulas acima serão usadas para determinar
a pré-carga e o torque de aperto para um parafuso de cabeça
hexagonal de grau 8.8 M16.
Passo 1
Estabelecer as dimensões e as condições de fricção. Os dados
abaixo devem ser usados.
d2 = 14,701 mm
d3 = 13,546 mm
P = 2 mm
µ T Tomado como 0,11 / µH Tomado como 0,16
Passo 2
Calcular a tensão de tração no fixador. Usar 90% de 640N.mm
2
resulta em
σ
E = 576N/mm
2
, substituindo os valores na fórmula
resulta em
σ
T = 436,21 N/mm
2
.
Passo 3
Tomar a área de tensão As como 157 mm
2
, dá a pré-carga do
parafuso F como sendo 68305 N.
Passo 4
Determinação do torque de aperto T
A) O diâmetro de fricção efetivo.
Tomar Do = 24 mm e Di = 17,0 mm (Cfe. DIN ISO 273) é igual a
Df = 20,64 mm.
B) Usar os valores calculados dá um torque de aperto T de
198213 N.mm, que é 198,2 N.m.
Propriedadesmecânicas dos fixadores
(Tabela 1)
O sistema de designação das propriedades das classes (graus de
força) de fixadores métricos, consiste emum símbolo que compre-
ende dois algarismos. Oprimeiro algarismo indica 1/100 do limite de
ruptura por tração emnewton por milímetro quadrado. O segundo
algarismo indica 10 vezes a razão entre a tensão de escoamento e
a tensão de ruptura. A multiplicação dos dois algarismos dará 1/10
da tensão de escoamento em newtons por milímetro quadrado.
Portanto um fixador de classe 10,9 tem uma tensão de ruptura
de 1000 N/mm
2
(o primeiro algarismo multiplicado por 100) e
uma tensão de escoamento de 900 N/mm
2
(ambos os algarismos
multiplicados um pelo outro e por 10). A tensão de escoamento
e a tensão de ruptura deverão ser iguais a ou maiores do que os
valores calculados.
Classe
(Grau de Força)
3,6 4,6 4,8 5,6 5,8 6,8 8,8 9,8 10,9 12,9
Tensão de
escoamento N/mm2* 180 240 320 300 400 480 640** 720 900 1080
*Valor nominal cotado.
**Para classe 8.8 e maiores, a tensão de prova é atribuída devido
aos problemas de medição do escoamento.
Coeficiente de fricção da rosca
(Tabela 2)
Nesta tabela são apresentados valores orientativos para o coefi-
ciente de fricção nas roscas para várias condições de acabamento
de superfícies. Os limites normais superior e inferior estão mos-
trados na tabela. Deve-se tomar cuidado para garantir que os
valores sejam válidos para a sua aplicação. Há uma quantidade de
efeitos (tais como graxa nas roscas) que podem resultar em que
o verdadeiro coeficiente de rosca esteja fora dos limites cotados.
ROSCAS EXTERNAS
ROSCAS INTERNAS
aço
roscas de aço
ferro
fundido
alumínio
sem cobertura zincado
Sem cobertura
ou fosfatizado
seco
0,10 para 0,16 0,12 para 0,18 0,10 para 0,16 0,10 para 0,20
oleado 0,08 para 0,16 0,10 para 0,18 0,08 para 0,18 0,10 para 0,18
Zincado
seco
0,12 para 0,20 0,12 para 0,22 0,10 para 0,17 0,12 para 0,20
oleado 0,10 para 0,18 0,10 para 0,18 0,10 para 0,16 0,10 para 0,18
Trava química*
0,18 para 0,24 0,18 para 0,24 0,18 para 0,24 0,18 para 0,24
*Certas travas químicas para roscas podem gerar valores de fricção de
rosca muito elevados. Verifique os dados do fabricante.
Os valores são somente para orientação, para aplicações críti-
cas a dispersão no coeficiente de fricção deve ser determinada
experimentalmente. Lubrificantes especialistas para roscas, tais
como dissulfeto de molibdênio podem reduzir a fricção da rosca
e também a dispersão friccional. Deve-se buscar orientação do
fabricante – por exemplo a Molykote. Com alguns materiais,
tais como certos tipos de aço inoxidável, pode ocorrer a solda
a frio, resultando em valores de fricção muito elevados. Em tais
circunstâncias, os lubrificantes específicos para roscas podem ser
essenciais.
Coeficiente da fricção sob a cabeça
(Tabela 3)
Assim como com a fricção da rosca os valores são somente orien-
tativos e deve-se exercer cuidado no seu uso. Há uma quantidade
de efeitos (tais como graxa ou óleo na superfície) que podem fazer
com que o valor verdadeiro da fricção sob a cabeça esteja fora
dos limites cotados.
CONDIÇÃO DA CABEÇA OU DA
PORCA DO PARAFUSO
CONDIÇÃO DA PEÇA FIXADA PELO PARAFUSO
superfície do aço
ferro
fundido
alumínio
sem cobertura zincado
acabamento
zincado
seco
0,12 para 0,20 0,16 para 0,22 0,10 para 0,20
-
aplicação de
óleo leve 0,10 para 0,18 0,10 para 0,18 0,10 para 0,18
-
sem cobertura
ou acabamento
fosfatizado ou
em óxido preto
seco
0,10 para 0,18 0,10 para 0,18 0,08 para 0,16
-
aplicação de
óleo leve 0,10 para 0,18 0,10 para 0,18 0,12 para 0,20 0,08 para 0,20
Intervalos na tabela indicam a não disponibilidade de dados
publicados. Existempoucas informações publicadas sobre o coefi-
ciente de fricção sob a cabeça nos fixadores usados em superfícies
cobertas. Um estudo relatou que o valor médio de fricção sob a
cabeça em uma superfície coberta era de 0,21 com um limite
extremo de 0,10 a 0,32.
