Parafusos, Parafuso (Porca, Porcas, Arruela, Arruelas, Aço, de Carbono, Médio, de Inox, de Latão)
   
 
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Catálogo Técnico Tellep

Cálculo do Diâmetro do Parafuso

ROTEIRO DE CÁLCULO

a) Informações necessárias. b) Determinação do diâmetro e do número de parafusos. c) Cálculo de torque máximo e mínimo. d) Checando a força tensora. e) Verificando a resistência à fadiga.

a) Informações necessárias

Força externa na aplicação. * = 54.990 N Número do parafuso que se deseja utilizar. N=4 Junta aparafusada com necessidade de vedação e com diâmetro (D) de 70mm Espessura da junta de menor espessura. = 25mm Força dinâmica e excêntrica. R=2,5 Aperto com chave de torque manual e superfície lubrificada. = 1,8

b) Determinação do diâmetro e do número de parafusos

Com F = 61.864N, encontra-se na tabela (1), página 44, o próximo parafuso TELLEP de maior capacidade. M Neste caso é o TELLEP Cabeça Cilíndrica M12, que suporta 61.943 N. Observe que se o parafuso fosse um DIN 912 classe 12.9 normalmente encontrado no mercado, o diâmetro escolhido deveria ser M14.

Como se trata de uma junta de vedação temos que verificar se o número de parafusos (N') é satisfatório na aplicação através da expressão:

P = x D = x 70 = 219,91 mm J D : =17,23mm W H : Espessura da junta de menor espessura = 25mm mín

Diâmetro de assentamento mínimo do parafuso TELLEP Cabeça Cilíndrica M12

Com F = 41.243N, encontra-se na tabela (1), página 44, o próximo parafuso TELLEP de maior capacidade. M Neste caso é o TELLEP Cabeça Cilíndrica M10 que suporta 42.478N. Observe que se o parafuso fosse um DIN 912 classe 12.9 normalmente encontrado no mercado, o diâmetro escolhido deveria ser M12. Mudando-se o diâmetro do parafuso, altera-se automaticamente D e se deve checar novamente se o w número de parafusos irá atender a condição de vedação da junta.

c) Cálculo do torque máximo e mínimo

A força tensora máxima (F ) a ser suportada pelo parafuso foi calculada anteriormente em Mmáx 41.243N e o método de aperto escolhido foi por controle de torque, portanto com igual a 1,8. A A força tensora mínima (F ) será: Mmín á

Em função de um rigoroso controle durante a fabricação dos produtos TELLEP, a Metalac garante valores de ì e ì entre 0,09 e 0,15. G K

Para G K parafuso TELLEP M10x1,5, na pior da hipótese, teremos ì e ì = 0,15 e, portanto, K= 0,199. No G K outro extremo teremos ì e ì = 0,09 e, portanto, K = 0,128. G K

Assim o menor torque que garante a obtenção da força mínima necessária é calculado pela expressão:

d) Checando a força tensora

Em algumas montagens coincidirão o torque máximo com os atritos mínimos, e neste caso você terá a força tensora mais alta. Como a força máxima calculada é 41.243 N e a máxima força que o M10 (para condições de atrito mínimo = 0,09, K=0,128, ver tabela 4, página 48) suporta é 42.478 N, podemos reajustar os torques e as forças máximas e mínimas de modo a utilizar o máximo possível do rendimento do parafuso escolhido. Assim:

µ e µ G K

Conforme tabela (1), página 44, observe que o parafuso TELLEP M10 selecionado suporta força tensora de 42.478 N e portanto satisfaz esta áplicação.

Efetivamente a variação de força tensora nesta aplicação será de 23.599 N à 42.478 N.

e) Verificando a resistência à fadiga

Em função dos esforços atuantes, dos módulos de elasticidade das juntas e do parafuso e das características dimensionais da junta, calcula-se a resistência à fadiga mínima que o parafuso deverá resistir de modo e ter vida infinita na aplicação.

Neste exemplo, e resistência mínima do parafuso á fadiga foi calculada em 50,08 N/mm²*.

Como fixador escolhido foi o TELLEP cabeça cilíndrica com diâmetro M10, a resistência à fadiga mínima garantida pela

Observe que os resultados de resistência à fadiga encontrados em parafusos com sextavado interno M10 da concorrência não garantiram os valores necessários a esta aplicação e portanto se os mesmos fossem utilizados, neste caso específico, teriam vida útil comprometida e certamente se romperiam prematuramente.

*Os cálculos para a obtenção da resistência mínima à fadiga não foram colocados nesta catálogo devido à extensão e complexidade dos mesmos, entretanto estes cálculos estão disponíveis na METALAC para consultas e fazem parte de cursos que a METALAC ministra aos usuários de seus produtos.

 

 

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