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Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - Londrina
ENSAIO SOBRE TORÇÃO.
Londrina-PR
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - Londrina.
Junho, 2010
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Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - Londrina
Bruno Ueno Bertão
Carlos Eduardo Ferreira de Oliveira
Flavio Caldana
Marcio Shuji Sakurai
Vinícius Maran Fonzar
ENSAIO SOBRE TORÇÃO
Trabalho apresentado para o Curso
Técnico em Eletromecânica do SENAI –
Londrina, da disciplina de Tecnologia
Mecânica, ministrado pelo Professor
Pedro.
Londrina-PR
Junho, 2010
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - Londrina
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO..............................................................................................4
2 DESENVOLVIMENTO..................................................................................5
3 CONCLUSÃO...............................................................................................9
REFERÊNCIAS.................................................................................................10
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INTRODUÇÃO
Podemos dizer que o ensaio de torção é um processo relativamente
simples, que tem como resultado principal, o fornecimento de dados
importantes sobre as propriedades mecânicas do material. É um método que
não necessita de cálculos muito elaborados e que de uma maneira pratica
demonstra os limites do corpo a ser analisado, sendo muito utilizado em
controles de qualidade, e pesquisas especificas na engenharia.
Um dos objetivos desse processo é testar a fase elástica, plástica, e o
ponto de ruptura do corpo de prova, podendo assim, definir melhor seus limites,
sua aplicação, ou até redimensionando melhor a peça, de acordo com a
aplicação.
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DESENVOLVIMENTO
O ensaio sobre torção.
O ensaio é o teste realizado para definir os limites de elasticidade,
plasticidade e ruptura, nos quais um corpo poderá submeter-se em
determinada situação, esse processo resume-se em aplicar uma carga em uma
das extremidades do corpo através de um torquimetro ou um equipamento
desenvolvido especificamente para essa função.
A importância do ensaio de torção.
Os ensaios são necessários para evitar deformações, desgaste
excessivo, ruptura e possíveis acidentes durante sua utilização. Em materiais
de ligação como parafusos, brocas, chapas, ou em eixos de transmissão como
eixos arvore, cardans, eixos de transmissão de veículos, entre outros, esse
processo é imprescindível para seu bom funcionamento. Um produto que sai
de um processo de fabricação sem um teste de torção estará sujeito ao
rompimento caso possua uma resistência abaixo do esperado, ou, poderá ser
facilmente deformado, devido a uma elasticidade abaixo do desejado. O ensaio
não se restringe a matérias da área metal mecânica, mas a muitos outros
campos como na odontologia (ensaios em implantes dentários), e na medicina
(ensaios de próteses).
Quando ocorre a torção?
De acordo com as leis da física clássica, a torção de um corpo ocorre
quando o mesmo atua contrario a um movimento de rotação. A razão para tal
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fenômeno ocorrer, é que, por sofrer ao mesmo tempo uma reação contrária de
mesma intensidade, o corpo terá torque em uma das extremidades e contra
torque na extremidade oposta, ocorrendo assim à torção do mesmo. A “torção”
é a porção que fica entre as forças exercidas que deformam uma em relação à
outra em um ângulo “α”. Esse é denominado momento de torção.
O movimento de torque.
O torque atua no corpo através do produto entre a intensidade da carga
aplicada e a distancia entre o ponto de onde foi aplicada a carga, e o pólo do
material.
Torquímetro
O ensaio de torção pode ser realizado através de um torquímetro -
também chamado de chave dinamométrica. Esta ferramenta possui um
dispositivo que mede a força aplicada ao material. Um dos torquímetros mais
utilizados é o de estalo em que ao chegar ao torque desejado ouve-se um
estalo da ferramenta. Importante ressaltar a constante calibração do
instrumento, a cada cinco mil ciclos ou um ano de utilização, para evitar
discrepâncias no resultado final.
Fig. 01 - Torquimetro
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Método pré-preparatório para os ensaios de qualidade de um
mesmo produto.
Primeiro deve ocorrer à seleção das empresas que fornecerão o material
para o ensaio. Todos os objetos devem ter as mesmas medidas e serem do
mesmo material. Preferencialmente, devem ser obtidas peças de lotes
diferentes, a fim de diminuir a chance de encontrar um produto com falha na
fabricação.
Exemplo de ensaio de torção e cisalhamento de um parafuso
Primeiramente, o objeto a ser medido, tomando como exemplo, um
parafuso, será preso em uma morsa ou a um suporte alternativo. Neste
pequeno processo já devem ser tomadas certas precações, tendo como base
as normas NBR ISO referentes aos ensaios de tração em objetos destinados à
metalurgia. A cabeça do parafuso deve ser acoplada ao encaixe hexagonal do
torquímetro, que deve possuir um goniômetro junto. Após a preparação, um
examinador inicia um movimento circular (1 a 5 rotações por minuto) até a
ruptura do material.
Exemplo de testes para barras cilíndricas e placas utilizando
torquimetro.
Suponhamos que seja usada uma barra cilíndrica ou uma placa de
pequenas dimensões de um metal qualquer. Para se ter uma base de quanto
será sua deformação, riscamos a mesma em toda sua extensão tangencial
com uma linha reta, através de um riscador ou uma caneta. Estando a peça
presa em algum suporte fixo na posição vertical, será submetido um torque “X”.
Durante o processo, será necessário observar o comportamento da reta. A
partir do momento em que ocorrer uma visível distorção da mesma, o torque
poderá ser anulado. Verificando a distorção do risco com algum instrumento de
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medição (goniômetro, medidor de perfil) será possível estabelecer quanto foi o
ângulo “α”, tendo como ponto de origem, a reta “r”. Juntando este dado com a
força total aplicada, será possível estabelecer quantos graus são distorcidos
com 1 Newton de torque.
Os tratamentos térmicos utilizados para fornecer maior dureza a uma
determinada peça como a têmpera e os realizados para adquirir mais
maleabilidade como o recozimento pode ter sua eficácia colocada a prova com
o ensaio de torção.
Equipamento para ensaio de torção: maquina de torção.
O equipamento consiste em duas castanhas às quais o corpo de prova é
fixado. Uma das castanhas é giratória e aplica ao corpo de prova o momento
de torção. A outra está ligada a um relógio que indica o valor do momento
aplicado ao corpo de prova.
Fraturas.
O resultado da ruptura do corpo de prova é a fratura. Seu aspecto varia
conforme o material em que o corpo de prova foi confeccionado, sendo ele
dúctil ou frágil.
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CONCLUSÃO
Concluímos que o ensaio sobre torção, de um modo geral, é de fato um
procedimento indispensável na linha de produção de muitos produtos
existentes no mundo, e que, para se atingir os mais altos padrões de qualidade
e uma menor porcentagem de defeitos e garantias, há a necessidade do uso
dos mesmos.
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Referências
[Informação de Internet (www)]
<http://webmecauto.com.br/wikiauto/index.php?title=Tema:Torqu
%C3%ADmetro>
<http://www.scielo.br/pdf/aob/v16n2/a03v16n2.pdf>
<http://www.cidadesp.edu.br/pos_graduacao/new/ortodontia/2007/
dissertacao_flavio.pdf>
<http://autosauer.blogspot.com/2008/12/importncia-do-uso-do-torqumetro.html>
<http://www.suprimentosindustriais.com.br/media/catalog/product/cache/1/
image/5e06319eda06f020e43594a9c230972d/4/0/40855_2.jpg>
<http://www.laboratorios.mecanica.ufrj.br/fabricacao/PF/ensa10.pdf>
Acesso em: Maio de 2010.
[Livro]
Amauri Materiais e Ensaios
GORE, JAMES M. Mecânica dos Materiais
PARETO, LUIS Resistência e Ciência dos Materiais
Souza, Sergio Ensaios Mecânicos dos Materiais Metálicos
