Molas coxins
- 1. 1 MOLAS E COXINS DE BORRACHA PARTE II CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO, TIPOS DE SOLICITAÇÃO E MONTAGEM
- 2. 2 Conteúdo Emprego e Vantagens de Molas de Borracha...........................................3 Forma de Obtenção e Fabricação........................................................3 Adesão de Borracha a Substratos...........................................................3 Moldes para Confecção de Molas de Borracha.........................................5 Montagem das Molas de Borracha..........................................................6 Tipos de Solicitação em Molas de Borracha.............................................6 Solicitações Compostas..........................................................................8
- 3. 3 Emprego e Vantagens de Molas de Borracha É crescente, a cada ano, a utilização e o emprego de peças de borracha em suspensão de veículos e apoio de máquinas, principalmente como peças destinadas a amortecer choques, vibrações e ruídos. O emprego de Molas e Coxins de Borracha é de certo vantajoso, porque, uma vez devidamente dimensionadas e dispostas, na montagem, permitem que se obtenha graus de liberdade em várias direções, o que possibilita uma perfeita combinação de molejo e amortecimento, sem a necessidade de utilização de amortecedores adicionais. Forma de Obtenção e Fabricação Sendo a borracha facilmente moldável, esta permite ao engenheiro desenvolver formas geométricas, das mais diversas possíveis nas peças, de maneira que a mola ou qualquer outro artefato, atenda tanto no formato quanto no tipo de borracha, a função a que se destina. Normalmente, um molde de aço que contenha a forma negativa da peça que se deseja, alimentado com o tipo de borracha definida, submetido à pressão e temperatura adequada, em uma prensa apropriada, confecciona-se a peça desejada. Adesão de Borracha a Substratos A possibilidade de unir-se diretamente por via química (adesão), da borracha a outros materiais, tais como: aço, vidro, madeira, etc..., dão origem a uma grande e notável simplificação na construção de elementos de máquinas feitas com borracha. Na construção de molas de borracha, em combinação com partes metálicas, consegue-se uma união na adesão de valores que chegam até 8,0 Mpa, quando a solicitação é de cisalhamento. A grande resistência que se consegue na adesão por meio de vulcanização da borracha a substratos metálicos, possibilita a construção de molas e coxins
- 4. 4 que admitem grandes solicitações de compressão e cisalhamento, simultaneamente. Tais substratos metálicos constituem-se de: placas, buchas, anéis, pinos, parafusos, etc..., conforme ilustrado nas figuras 1a, 1b, 1c e 1d, nos quais é aderida e vulcanizada a borracha. Figuras 1a ; 1b; 1c; 1d – Substratos metálicos aderidos e vulcanizados em conjunto com a borracha.
- 5. 5 Moldes para Confecção de Molas de Borracha Quando da confecção de Molas e Coxins de Borracha aderidas ao metal por meio de vulcanização, devemos sempre ter em conta as observações abaixo: a) No projeto de molas de borracha, deve-se observar que a construção do molde não formem cavidades ou protuberâncias no corpo de trabalho da mola. b) Observar a perfeita disposição dos Substratos metálicos que integrarão a mola, e serão unidos pela vulcanização à borracha, de forma a permitir certa facilidade ao se extrair a peça do molde. c) É de boa prática, sempre colocar primeiro o substrato metálico na cavidade do molde, e em seguida alimentar com borracha para prensagem e vulcanização; nunca proceder ao contrário. d) Os substratos metálicos que integrarão a mola de borracha, não deverão apresentar nenhuma aresta cortante, que venham provocar cortes à borracha quando deste conjunto em funcionamento. e) O molde deverá ser projetado e construído de tal forma que, no ato da prensagem e vulcanização, não penetre borracha nas roscas ou partes que comprometa a desmoldagem da peça pronta. f) No projeto de uma Mola ou Coxim de Borracha, não se deve impedir a contração natural que ocorre no resfriamento da peça após vulcanização, pois, caso contrário, podem ocorrer elevadas tensões internas, que comprometam o bom desempenho da mola ou coxim em seu funcionamento.
- 6. 6 Montagem das Molas de Borracha Como a borracha é praticamente incompressível, o volume físico pertencente à mola, deverá ter espaço livre para movimentar-se, pois, caso contrário, se esta for limitada de seus movimentos em todos os lados, praticamente atuará como corpo rígido perdendo assim completamente a função a que se destina; ver fig. 2 a e 2 b, abaixo. Tipos de Solicitação em Molas de Borracha Geralmente as molas e coxins de borracha são mais empregadas quando as solicitações são de compreensão, torção e cisalhamento, ver figuras 3 a , 3 b e 3 c, abaixo.
- 7. 7 Solicitação de tração em molas de borracha, raramente acontecem, somente em casos extremamente especiais, e de menor responsabilidade técnica, nesses casos usa-se normalmente cordões trançados de borracha.
- 8. 8 Solicitações Compostas É muito comum, em molas e coxins de borracha, acontecerem em montagem, diversos tipos de solicitações simultaneamente, por exemplo, solicitação de compressão e torção, ao mesmo tempo; chamamos a este fenômeno de solicitações compostas, ver fig. 4. Geralmente as solicitações componentes de uma solicitação composta, apresentam valores distintos de tensão na borracha, onde, é comum e de boa prática, o Tecnologista de Borracha e o Engenheiro da mola, partir sempre o dimensionamento pela carga solicitante de maior intensidade, seja a que mais severamente atuará sobre o conjunto. Toda tensão de solicitação aplicada à mola ou coxim de borracha, corresponderá a curvas características diferentes, estas dependem das variações da secção transversal da mola, das resistências opostas às deformações pelo atrito ou pelas fixações da borracha ao substrato (adesão e vulcanização). As curvas características correspondentes ao descarregamento da tensão aplicada, apresentam menores ordenadas, que as correspondente ao
- 9. 9 carregamento, isto se dá devido aos atritos internos das moléculas da borracha, e à diferença de energia é chamada de HISTERESE, veremos adiante.