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May 30, 2023

Teste simples determina a causa de fixadores soltos

Juntas aparafusadas são amplamente utilizadas para montar componentes. Isso não é surpreendente,

Juntas aparafusadas são amplamente utilizadas para montar componentes. Isso não é surpreendente, pois eles são econômicos e relativamente fáceis de montar e desmontar. As juntas aparafusadas são extremamente confiáveis ​​durante toda a vida útil do produto, desde que o parafuso permaneça firme. Infelizmente, os parafusos geralmente se soltam quando colocados em serviço e podem se tornar uma fonte de problemas de confiabilidade.

O afrouxamento do parafuso pode ocorrer devido ao relaxamento, autoafrouxamento ou uma combinação de ambos.

O autoafrouxamento é o processo no qual as roscas externa e interna giram no sentido anti-horário uma em relação à outra devido ao carregamento externo. Esse tipo de afrouxamento geralmente é desencadeado pelo deslizamento repetido da junta devido a cargas de cisalhamento reversíveis. Em casos extremos, é possível que o parafuso se solte completamente e caia completamente.

O relaxamento é o processo em que as roscas externa e interna não giram e ainda assim o parafuso se solta. Esse tipo de afrouxamento geralmente é causado pelo achatamento do plástico ou pelo embutimento das superfícies de suporte de carga. As superfícies da interface da junta e das roscas do fixador parecem lisas. No entanto, sob um microscópio, torna-se evidente que as superfícies consistem em asperezas. Quando as superfícies de contato são reunidas para criar a junta, as asperezas entram em contato e se deformam plasticamente. Embora a maior parte do relaxamento ocorra durante o processo de aperto, ele também continua depois que o parafuso é apertado e durante os ciclos de carregamento iniciais. Como a maioria das juntas parafusadas não é reapertada após a montagem inicial, o relaxamento que ocorre em serviço resulta em afrouxamento.

Os produtos são comumente testados sob condições de serviço simuladas ou reais, e parafusos soltos são frequentemente descobertos após o teste. Quando são descobertos parafusos soltos, é importante que o engenheiro entenda o tipo de afrouxamento que ocorreu. Essas informações podem ser usadas para orientar o engenheiro a fazer alterações no projeto ou escolher um método de bloqueio de rosca, como uma arruela de pressão de cunha ou um trava rosca adesivo, que evitará que a junta se solte quando for colocada em serviço.

Muitas empresas exigem que os montadores marquem a cabeça do parafuso ou a porca com uma faixa de tinta, também conhecida como faixa de torque ou marca de testemunha, para atestar que o parafuso foi apertado com o valor de torque adequado. Essa técnica é uma etapa valiosa de garantia de qualidade, mas o que não é amplamente conhecido é que as faixas de torque também podem ser usadas para detectar o tipo de afrouxamento do parafuso que ocorreu durante um teste - se a faixa de tinta for estendida para incluir a junta.

O autoafrouxamento pode ser facilmente detectado após o teste, procurando evidências de que houve movimento relativo anti-horário entre as roscas interna e externa (ver tabela).

Uma medição qualitativa do relaxamento na junta aparafusada também pode ser feita usando faixas de torque, se o parafuso for reapertado com o valor de torque original após o teste. Se a faixa de torque mostrar movimento relativo no sentido horário entre as roscas interna e externa após o reaperto, é provável que tenha ocorrido um relaxamento durante o teste.

Nota: Para melhorar a precisão desta técnica, as roscas, o parafuso e o flange da porca devem ser lubrificados antes da montagem e um torquímetro calibrado deve ser usado para apertar o parafuso ou a porca.

O procedimento de teste simples a seguir pode ser usado para identificar o autoafrouxamento e o relaxamento em uma junta parafusada.

Entender se um parafuso se soltou devido ao afrouxamento automático, relaxamento ou uma combinação de ambos é fundamental para fazer as alterações corretas no projeto ou escolher o melhor método de travamento da rosca. Felizmente, uma simples faixa de torque pode ser usada para detectar o tipo de afrouxamento do parafuso que ocorreu.

Para obter mais informações, ligue para 952-843-2729 ou visite www.matrixengrg.com.

Jon D. Ness, Engenheiro Principal, Matrix Engineering Consultants, Eden Prairie, MN. [email protected]