Molas coxins - Cálculos

Molas e Coxins de

Borracha Exemplos de cálculos

Valdemir José Garbim

www.cenne.com.br Página 2

1) GENERALIDADES

Na seqüência serão desenvolvidos alguns exemplos de cálculos

de dimensionamento e verificação para alguns tipos comuns de molas ou

coxins de borracha.

O objetivo desta parte é de orientação prática do que mais

comumente observa-se no dia a dia, em projetos de novas molas, coxins ou

outros artefatos de borracha em trabalhos estáticos ou dinâmicos, e

também serve para análises, recálculos de verificação em peças já

instaladas.

2) EXEMPLOS DE CÁLCULOS

2.1: - Será instalada uma máquina operatriz sobre um mesanino metálico,

sendo que, entre a máquina e o mesanino, serão montados coxins

de borracha, com o objetivo de isolação da vibração decorrente do

funcionamento da máquina. Pede-se, qual será a porcentagem de

vibração que será transferida para o mesanino?

Dados:

Rotação da máquina operatriz = 1230 rpm

Peso da máquina operatriz = 2000 kg

Quantidade de coxins instalados = 6


Dimensões do coxim = diam.10 cm x alt. 5cm

Tipo de Borracha – natural com dureza de 60 sh.a

Coxim sob solicitação de compressão

CÁLCULOS

A) Verificar pelo gráfico 17 (ou tabela n º 3), qual o valor do módulo de

elasticidade “Ec” para borracha com dureza de 60 shore a .

Encontrado então: - “Ec” = 35,22 Kgf/cm2

B) Cálculo da força axial sobre cada coxim

PCOXIM = PTOTAL = 2000 = 334 Kgf

6 6 C) Cálculo da área da secção transversal do coxim

Ao = . D2 = . 102 = 78, 54 cm2

4 4 D) Cálculo da deformação devido a carga em cada coxim

f = PCOXIM . eo = 334 . 5 = 0,604 cm

Ec . Ao 35,22.78,54


E) Cálculo da porcentagem de deformação relativa à altura “eo”

% eo = f . . 100 = 0,604 . 100 12%

eo 5

Logo: 12% < 15% , portanto, satisfatório F) Cálculo da tensão de trabalho à compressão do coxim

c = PCOXIM = 334 = 4,25 kgf/cm2

Ao 78,54

Comparando com o valor da Tabela n º 7; satisfatório Nota 1- Em ensaios de laboratório encontrou-se que a tensão de ruptura á

compressão para esta borracha é de 140 Kg/cm2.

G) Cálculo do coeficiente de rigidez da borracha do coxim, em trabalho

K = PCOXIM = 334 = 553 Kgf/cm

f 0,604


H) Cálculo da freqüência rotacional natural admitida pelo coxim

nn = f

299,093 =

0,604

299,093 = 385 RPM

I) Cálculo da razão de vibração transmitida

x = ne = 1230 = 3,2 3

nn 385

Logo: Pela tabela 2 temos que, a vibração transmitida “Vt” é de 12,5% da

vibração de excitação, E o amortecimento é 87,5%

aproximadamente.

2.2. - O motor de um equipamento de escavação, e fixado na estrutura,

sobre 4 coxins de borracha. Tal motor, é montado na posição

vertical, solicitando os coxins ao cisalhamento, devido seu peso, e,

os coxins também sofrem esforços de tração e compressão, devido

ao torque em trabalho. Pede-se; dimensionar estática e

dinamicamente os coxins de forma a atender satisfatoriamente à

solicitação mais crítica.

Dados:

Peso do motor = 540 Kg


Potência do motor = 75 cv

Rotação do motor = 875 rpm

Figura 21

Nota 1: - como podemos ver pela figura 21 acima, a secção transversal de

carga de coxim, deve ter as mesmas dimensões da superfície do

pé do motor, seja: 120 x 100 mm.

Nota 2: - os coxins estão sujeitos à solicitação de cisalhamento, devido ao

peso do motor, assim, é conveniente observar que o fator de

forma “Ff” atenda às condições Ff < 1 ou seja eo = 0,25 . a

(sendo “a”, o lado menor da secção do coxim).


CÁLCULOS

A) Cálculo do torque de trabalho do motor

Mt = 71620 . N = 71620 . 75 = 6433 Kgf.cm

n 835

B) Cálculo do esforço de tração ou compressão em cada pé do motor,

devido ao torque

FPE = MT = 6433 = 75 Kgf

I 86

C) Cálculo da tensão de cisalhamento em cada coxim

c = P = _540 _ = 1,125 Kgf/cm2

Ao . 4 12.10.4

D) Cálculo da tensão de Tração/compressão em cada coxim

c = FPE = _75 _ = 0,625 Kgf/cm2

Ao 12.10

Nota 3: - Como podemos observar, a solicitação de cisalhamento provoca

uma tensão superior a tensão devido a solicitação de


tração/compressão, assim, é conveniente desenvolvermos os

cálculos de dimensionamento em função da maior solicitação.

E) Cálculo da altura “eo” do coxim

eo = a = 100 = 25 mm = 2,5 cm

4 4 F) Cálculo da deformação máxima permitida do coxim ao cisalhamento

f = 15% eo = 15 . 25 = 0,375 cm

100

G) Cálculo do módulo de elasticidade tangencial de trabalho

G = P. eo = ___540 . 2,5____ = 7,5 Kgf/cm2

f. Ao 0.375 . 4 . 12 . 10

Nota 4: - Como já vimos anteriormente, a borracha pode ser considerada

como material isotrópico, no alongamento acima encontrado,

assim:

E = 3 . G = 3 . 7,5 = 22, 5 kgf/cm2

H) Verifiquemos agora, pelo gráfico fig. 17, ou tabela n º 3., qual a dureza

da borracha a qual tem-se E = 22,5 Kgf/cm2

Encontramos então: Dureza = 50 Shore A

I) Cálculo da freqüência oscilatória natural, devido ao esforço vertical


fn = f

4,985 =

0,375

4,985 = 8,14 HERTZ

J) Cálculo da deformação devido ao esforço de compressão

fc = FPE . eo = __75.2,5 = 0,070 cm

Eo. Ao 22,5 . 10 . 12

L) Cálculo da freqüência rotacional natural admitida pelo coxim

nn = f

299,093 =

0,070

299,093 = 1130,46 RPM

Nota 5: - Como a rotação de trabalho do motor é de 835 rpm, nunca

ocorrerá o risco da ressonância.

2.3. - Deseja-se construir uma matriz para estampar arruelas, onde, o

prensa-chapa deve ficar apoiado sobre 06 molas de poliuretano.

Pede-se, dimensionar estas molas e verificar qual a intensidade de

energia absorvida na deformação de tais molas.

Dados: -

Força do prensa-chapa = 5000 Kgf

Curso máximo do prensa-chapa = 0,8 cm


Quantidade de movimento do prensa chapa = 30 por minuto

Molas de secção transversal, circular; maciças

CÁLCULOS

A) Cálculo do esforço de cada mola

PMOLA = PTOTAL = 5000 = 834 kfg 6 6

B) Cálculo do comprimento total da mola

f = 15% . eo eo = 0,8 . 100 = 5,4 cm

15

C) Verifica-se na tabela n º 6 (ref. Plastiprene) no apêndice, qual a mola

de poliuretano que atende as especificações:

Pmola = 834 Kgf, e, f = 0,8 cm

Pela tabela temos:

Mola diâmetro 45 mm tipo EF

Força para deformação de 1 mm = 108 Kgf

Comprimento da mola = 5,0 cm


D) Cálculo da área da secção transversal da mola

Ao = . D2 = . 4,5 2 = 15,9 cm

4 4

E) Cálculo do módulo de elasticidade à compressão da mola

Ec = PMOLA . eo = 834 . 5,0 = 328 Kgf/cm

Ao . f 15,9 . 0,8

F) Cálculo da intensidade da energia de deformação

Tp = P2MOLA . eo = 8342 . 5 = 333,5 Kgf/cm

2. Ec . Ao 2 . 328 .15,9

G) Cálculo da freqüência oscilatória natural da mola

Fn = f

4,985

0,8

4,985 5,6 HERTZ

Nota 1: - Como o movimento do prensa-chapa é de 0,5 hz a condição

dimensionada é plenamente satisfatória.

2.4 - Num carrinho de ponte rolante, são montados dois coxins de

borracha com finalidade de amortecimento do impacto de fim de

curso. Pede-se; qual a energia no ato do choque com o anteparo

fim-de-curso.


Dados: - Peso do carrinho = 5000 kg

Velocidade do carrinho no ato do impacto = 8 cm/seg

No choque a deformação instantânea do coxim = 1,5 cm

Os coxins são de borracha natural com dureza de 50 shore-A.

CÁLCULOS

A) Cálculo da energia absorvida pelos coxins no choque

TPO = m . V2 = PCAR . V2 = 5000 . 82 = 163 kgf/cm 2 981 . 2 981 . 2

Nota 1 : - Para um coxim temos Tpo = 163 = 81,5 Kgf/cm

2

B) Cálculo da força máxima nos coxins no ato do choque

PMAX = m . V2 = PCAR . V2 = 5000 . 82 = 108,73 Kgf

f 981.f 2.981 . 1,5

C) Cálculo do comprimento que deveria ter tal coxim


f = 15 % . eo eo = 1,5 . 100 = 10 cm

15

D) Cálculo do coeficiente de rigidez da borracha do coxim

K = PMAX = 108, 75 = 72,5 Kgf/cm

f 1,5

E) Cálculo do tempo de absorção do choque

Ta = 4

K

m.2.

= 4

.2981.72,5

2500

= 0, 3 seg

F) Verificar pelo gráfico fig. 17 ou tabela n º 3, qual o valor do módulo de

elasticidade da borracha com dureza de 50 sh. A .

Encontramos então “Ec” = 22,5 Kgf/cm2

G) Cálculo da área da secção transversal de cada coxim

f = PMAX . eo Ao = PMAX . eo = 108,73 . 10 = 32,3cm2

Ec . Ao f . Ec 1,5 . 22,5

H) Cálculo da tensão de trabalho do coxim


c = PMAX. = 108,73 = 3,37 Kgf/cm2

Ao 32,3

Comparando com valores da Tabela n ° 7; Satisfatório

2.5 - Um cilindro de borracha conforme fig. 22, abaixo, tem a função de

aplicar uma camada de tinta sobre a superfície de uma chapa de

madeira, promovendo assim um acabamento a essa. Ao desenvolver

sua função, o cilindro sofre uma deformação de 0,3 cm no ponto de

contato com a chapa. Sabendo-se que a tinta é dissolvida em

solventes aromáticos leves, pede-se dimensionar tal cilindro.

Dados:

Diâmetro do substrato metálico = 16, 0 cm

Largura útil do cilindro = 165 cm

Velocidade periférica de trabalho do cilindro = 3m/seg

FIGURA 22


CÁLCULOS

A) Cálculo da espessura da camada de borracha sobre o substrato

metálico:

f = 15 % . eo eo = f . 100 = 0,3 . 100 = 2,0 cm

15 15

B) Cálculo do diâmetro acabado mínimo do cilindro

DA = DM + 2 . eo = 16 + 2 . 2 = 20 cm = 200 mm

Nota 1 : - Sabendo-se então que a borracha do revestimento irá trabalhar

em contato direto com solventes aromáticos, devemos então

indicar a utilização de uma borracha nitrílica com alto teor de

acrilonitrila.

Nota 2 : - Por experiência prática, é visto que para tal aplicação do cilindro,

é aconselhável utilizar-se borracha com dureza de 30 sh. A .

Nota 3 : - Para borracha com dureza de 30 sh. A. , vemos pelo gráfico fig.

17 que Ec = 10 Kg/cm2 .

Nota 4 : - Em ensaios desenvolvidos em laboratório, para a borracha

indicada, encontrou-se o valor da resiliência de 40%.


C) Cálculo da superfície de contato cilindro/chapa.

S = [102 – (10 – 0,3)2]0,5

S = 2,431 cm

Ao = 2. S . lc

Ao = 2. 2,431. 165 =

Ao = 802,23 cm

D) Cálculo do esforço de cada ponta de eixo do cilindro para imprimir a

deformação necessária.

f = PMAX . eo PMAX = f . Ec . Ao = 0,3 . 10. 802,23 =

Ec . Ao eo 2

PMAX = 1203,34 kgf

Para cada ponta de eixo temos:

PMAX = 1203,34 = 602 kgf

2 2

E) Cálculo da rotação de trabalho do cilindro

ne = VP . 60 = 3 . 60 = 286,5 RPM

. DA . 0,2


F) Cálculo da rotação crítica de ressonância da camada de borracha

nn = f

299,093 =

0,3

299,093 = 546,07 RPM

Nota 5: Como podemos observar, a rotação crítica do cilindro para camada

de borracha, encontra-se 90% acima da rotação de trabalho,

portanto, satisfatório.

G) Cálculo da energia necessária para provocar a deformação em cada

rotação da borracha do cilindro sobre a chapa.

TP = P2MAX . ec = 1203,352 . 2 = 180,50 Kgf.com

2 . Ec. Ao 2.20.802,23

Nota 6: - Como a resiliência da borracha do revestimento é de 40%,

entende-se que 60% é dado como Histerese, gerando calor.

H) Cálculo da energia térmica gerada pela histerese

ETH = TP . 60 = 180,5 60 = 108,3 Kgf.cm

100 100


Nota 7: - Convertendo para Kcal, temos:

1 Kcal = 426,752 Kgfm

k = 1,083 Kgfm

k = 1,083_ = 2,3 . 10-3 Kcal por rotação 426,752

Nota 8: - Assim, se quisermos podemos encontrar facilmente qual o

incremento de temperatura oriundo de cada rotação de trabalho

do cilindro.

2.6 - Um conjunto de dois cilindros revestidos de borracha montados

em forma de calandra, é utilizado para remover o excesso de

óleo protetor, de chapas de aço. Os cilindros são mantidos

encostados, porém, sem nenhuma pressão de contato.

As chapas de aço que passam pelo “NIP” de contato dos

cilindros tem espessura de 0,2 cm, e sua velocidade de

movimento é de 8m/seg.

Atualmente os cilindros são revestidos de borracha tipo

“neoprene”, o diâmetro acabado é de 23 cm, o diâmetro do

substrato metálico é de 20 cm., o comprimento útil do cilindro é

123 cm e a dureza da borracha é de 60 5 sh. A .

Pede-se verificar as características de trabalho desses cilindros.


CÁLCULOS

A) Determinar a deformação no ponto de contato do cilindro no ato da

passagem da chapa.

Como podemos ver, pela fig. 23,

considerando que a chapa passa

pelo “NIP” de contato entre os

cilindros e a deformação de ambos

os cilindrs sejam iguais, temos:

FIGURA 23

B) Cálculo de superfície de contato borracha / chapa.

S = [R2 - (R – f)2 ]0,5

S = [11,52 – (11,5 – 0,1)2 ]0,5

S = 1,514 cm

Ao = 2 . S . lc

Ao = 2. 1,514.123

Ao = 372,45 cm2


C) Verificar pelo gráfico fig. 17, qual o valor do módulo de elasticidade da

borracha com dureza 60 sh. A.

Encontramos então Ec = 35,22 Kgf/cm2

D) Cálculo do esforço nas pontas de eixo do cilindro.

f = P . eo P = f . Ec. Ao = 0,1 . 35,22 . 372,45

Ec . Ao eo 1,5

P = 874,52 Kgf Para cada ponta de eixo temos: P = 874,52 = 437,3 Kgf 2 2 E) Cálculo da porcentagem de deformação no “NIP” no ato da passagem

da chapa. (“J” é a porcentagem de deformação real de funcionamento

da borracha do cilindro).

f = J % . eo J = f . 100 = 0,1 . 100 = 6,7 %

eo 15

Assim: 6,7 < 15%, portanto, satisfatório.


F) Cálculo da rotação de trabalho dos cilindros

ne = VP . 60 = 8 . 60 = 664,3 RPM

. DA . 0,23

G) Cálculo da rotação crítica para camada de borracha.

nn = f

299,093 =

0,1

299,093 = 945,8 RPM

Nota: Como podemos observar a rotação crítica esta a aproximadamente

30% acima da rotação de trabalho do rolo, portanto, satisfatório, pois

não corre o risco da ressonância.

2.7. Uma empresa manufatureira de artefatos de borracha pretende ampliar

sua linha de produtos com o lançamento de coxins de borracha. O

início da fabricação está previsto com um coxim de compressão

conforme fig. 24 a seguir.

Pede-se quais os dados técnicos que deverão estar contido no

catálogo que será enviado aos clientes.


Figura 24 – Borracha Natural dureza 50 shore – A

CÁLCULOS

A) Verificar pelo gráfico figura 17 (ou tabela n º 3) qual o valor de “Ec” para

borracha com dureza 50 shore – A.

Verificando, encontramos: EC = 22,50 Kgf/cm2

B) Cálculo da área da secção transversal da borracha.

Ao = . D2 = . 8 2 = 50,26 cm2

4 4 C) Cálculo da deformação máxima permitida

f = 15 % . eo = 15 . 4,0 = 0,6 cm

100


D) Cálculo do peso máximo sobre cada coxim

f = PMAX . eo PMAX = f . Ec . Ao = 0,6 22,50 . 50,26 =

Ec . Ao eo 4,0

PMAX = 170 Kgf

E) Cálculo da freqüência oscilatória natural quando o coxim estiver sob

solicitação de “PMAX”

Fn = f

4,985 =

0,6

4,985 = 6,5 HERTZ

F) Cálculo da freqüência rotacional natural

Nota 1: - Este caso se aplica quando sobre o coxim será montado

máquinas ou equipamentos que produzem rotações.

nn = f

299,093 =

0,6

299,093 = 386,12 RPM

Nota 2: - Tecnicamente é aconselhável que a rotação de trabalho do

equipamento montado sobre o coxim esteja com no mínimo 30%

acima ou abaixo de nn.

Logo: Rotação de trabalho: - acima de = 502 rpm

Abaixo de = 270 rpm


Então, os dados técnicos para o catálogo são:

Peso máximo por coxim = PMAX= 170 Kgf

Deformação com carga máxima = f = 0,6 cm

Freqüência natural com carga máxima = fn = 6,5 hz

Rotações permitidas = abaixo de 270 rpm

= acima de 502 rpm


EXEMPLO DE CÁLCULO

Dimensionar um conjunto de dois rolos montados em forma de

calandra onde o rolo inferior é revestido de borracha.

Este conjunto destina-se a promover a extração de água limpa e

sem agentes químicos de tecidos de algodão em uma tecelagem.

Demais dados conforme abaixo

OUTROS DADOS:

Velocidade de processo do tecido = VP = 3 m/seg

Tipo de Borracha = Nitrílica


Dureza da Borracha = 60 5 Shore A

Resiliência da Borracha = 35¨%(dado de laboratório)

Regime Diário de Trabalho = 10 H/Dia

Temperatura no Ambiente Trabalho 30 º C

DETERMINAR

Espessura da camada de emborrachamento = eo

Diâmetro do substrato metálico = Do

Força em cada ponta de eixo = PMAX /2

Porcentagem da rotação crítica = nn/ne


DESENVOLVIMENTO DOS CÁLCULOS


1) Cálculo do valor de “x”

Observando o esquema temos que:

b2 = 150 2 - (140 + x)2 e Também b2 = 100 2 - (100 + x)2

Logo:

1502 - (140 + x)2 = 100 2 - (100 + x)2

= 1502 - (1402 + 280 x + x2) = 1002 – (1002 – 200 x + x2) =

= 1502 - 1402 - 280 x - x2 = 1002 – 1002 + 200 x - x2 =

= 1502 - 1402 - 280 x - x2 = 200 x – x2 =

= 22500 – 19600 – 280 x – x2 = 200 x – x2 =

= 2900 – 280 x – x2 = 200 x - x2 =

= 2900 - 280 x – 200 x = - x2 + x2 =

= 2900 – 480 x = 0

x = 2900 = 6,04167 6,1 mm 480 2) Cálculo de “b”

b = [ 1002 – (100 – x)2 ]0,5

b = [1002 – (100 – 6,1)2 ]0,5

b = 34,39 34,4 mm


3) Cálculo de “”

= ARC.SEN b =

R1 = - ARC. SEN 34,4 = 100

20 º

4) Cálculo da Dimensão S

S = 2 . . R1 . 2 . =

360 o

S = . R1 . =

90 o

S = . 100 . 20° =

90 o

S = 69,82 70 mm 5) Cálculo da Área de Contato entre os Rolos

Ao = S . lc =

Ao = 70 . 2000 =

Ao = 140.000 1400 cm2


6) Cálculo da espessura da Camada de Revestimento

eo = f . 100 =

15

eo = 10 . 100 =

15

eo = 66,66 67 mm = 6,7 cm

7) Cálculo do Diâmetro do Substrato Metálico

DM = D2 – 2 . eo

DM = 300 – 2 . 67 =

DM = 166 mm = 16,6 cm

8) Cálculo do Esforço nas Pontas de Eixo Obs.: Conforme gráfico Figura 17 (Pág. 53), para Borracha com Dureza de

60 SH. A o módulo de Elasticidade Ec = 35,3 Kgf/cm2.

PMAX = f . EC . Ao =

eo

PMAX = 1,0 . 35,3 . 1400 =

6,7

PMAX = 7376 Kgf


Para cada Ponta de Eixo temos:

PMAX = 7376 = 3688 Kgf

2 2 9) Cálculo da Rotação do Rolo Emborrachado

ne = Vp . 60 =

2. R2

ne = 3 . 60 =

2. 0,150

ne 191 RPM

10) Cálculo da Rotação Crítica do Emborrachamento

nn = f

60 . VP =

nn = 1,0

299,093 =

nn = 299,093 300 RPM

11) Cálculo da Porcentagem da Rotação Crítica

= ne = % CRI

nn

= 300 = % CRI 191

Nota:- Verifica-se que o rolo emborrachamento está trabalhando a

63% da Rotação Crítica – “Satisfatório”.


% CRI = 1,57

12) Cálculo do Ângulo “”

= 2 .

= ARC. SEN b =

R2

= ARC. SEN 34,4 =

150

= 13 ° 15 °

= 2 . 12° 15° =

= 26° 30’

13) Cálculo do Número de Deformações por Rotação

ND = 360 ° =

ND = 360__ =

26° 30 °

ND 13,6 Deformações por Rotação

14) Cálculo da Energia para Deformação em cada Rotação

TP = PMAX2 . eo . ND

2 . Ec . Ao

TP = 73762 . 6,7 . 13,6


2 . 35,3 . 1400

TP = 50156 Kgf cm/ ROTAÇÃO

15) Cálculo da Energia Térmica Gerada pela Histerese Obs. Como sabemos que a resiliência da Borracha de revestimento deste

rolo é de 35%, a diferença será absorvida pela Histerese; seja; 65%

da energia, gerando calor.

ETH = TP . 65 =

100

ETH = 50156 . 65 =

100

ETH = 32.601 Kgf cm / Rotação

16) Cálculo da Energia Térmica Durante o Tempo do Regime Diário de

Trabalho

ETR = ETH . ne . 60 . RT

ETR = 32601 . 191 . 60 . 10

ETR = 3,7 . 10 9 Kgfcm / Dia = 3,7 . 10 7 Kgf m/ Dia

CONVERTENDO PARA “KCAL” TEMOS:

1 KCAL = 426,752 Kgfm

ETR = 3,7 . 107 = K


k = 3, 7 . 10 7 426,752

k = 86.700 KCAL/DIA

17) Cálculo da Massa de Borracha do Revestimento

m = (D2 - DM2) . . l c .____ (unidades = em decímetros dm)

4

m = (32 - 1,662) . . 20 . 1,3 .

4 m = 127,5 Kg. 18) Cálculo do Incremento de Temperatura por Rotação

Q = m . c . tF . ti ) tF = Q + ti m . c

PODEMOS CONSIDERAR O CALOR ESPECÍFICO MÉDIO TEÓRICO

PARA A BORRACHA C = 0,502 K cal / Kg . ºC

Q = ETH = 32.601 = 72,4 KCAL/ROT.

426. 752 426,752 dT = Q = m . c dT = 72,4_____ 127,5 . 0,502 dT = 1,13 ° C/ ROTAÇÃO


OBS.:

1º ) O exemplo acima é sobremaneira crítico, pois, a deformação é alta,

bem como, a velocidade periférica, o que ocasiona grande espessura

de camada, esforço alto nas pontas de eixo, etc.

2o ) O ideal para espessura de camada de emborrachamento é até 30 mm.,

considerado tecnicamente satisfatório, e muito econômico.

3o ) A temperatura gerada pela histerese é dissipada não somente na

massa de borracha, mas também no substrato metálico e no ambiente

onde o rolo está instalado, porém, se, se observar que a temperatura

eleva-se extrapolando os valores admissíveis ao tipo de borracha

empregado, é necessário imprimir refrigeração forçada.


3º) - CONCLUSÃO

Assim, podemos observar alguns cálculos de

dimensionamento ou verificação em tipos comuns de molas de borracha ou

artefatos que exijam considerações técnicas de construção ou aplicação.


TABELA 3

Dureza

Shore A

“ E”

Kgf / cm2

“ G “

Kgf/cm2

30 10,7 3,6

35 13,4 4,5

40 16,5 5,5

45 20,3 6,7

50 24,0 8,0

55 30,5 10,2

60 35,3 11,8

65 46,3 15,4

70 56,2 18,8

75 73,7 24,7

A Tabela 3 acima, mostra os valores de “E” e “G” para

borracha com dureza de 30 a 75 Shore – A .

A curva de evolução do módulo de elasticidade “E” em

função da dureza pode ser visto na figura 17 (informações baseadas na

norma ASTM – D – 1415 – 88).


TABELA 4

A Tabela 4 acima mostra o valor da dureza em IRHD (Shore A) em função

da profundidade de penetração da haste do durômetro com ponta esférica

de diâmetro 2,5 mm. sob a força de 5,7 N (informações baseadas na norma

DIN 53519)


TABELA 5

MOLAS DE POLIURETANO (Ref. Plastiprene – F)


TABELA 6

Molas de Poliuretano (Ref. Plastiprene – EF)


TABELA N º 7

Tabela com valores da tensão específica de compressão para diversos

tipos de borracha.

Valores calculados na base de 15% de deformação (dinâmica) com fator de

segurança fixado na faixa de 30% abaixo da ressonância teórica do corpo de

prova.


FORMULAÇÃO DE BORRACHA

Fórmula n º CX 010 . Borracha Tipo Natural

Dureza 55 5 . Shore A Cor PRETA .

Aplicação Coxim Alta – Performace .

COMPOSIÇÃO

Ord. Mist.

Cód. Mat. Prima PHR Qtde. KG

1º Borracha Natural GEB.1 100 5,370

1º Peptizante Struktol A. 86 0,7 0,037

1º Resina SP 1077 6 0,320

2 º Flexone 7 F 1 0,054

2 º Nauagard Q 2 0,108

3º Óxido de Zinco 5 0,270

3 º Estearina 1 0,054

3º Struktol WB. 16 1,5 0,080

4 º Sílica Zeosil 175 15 0,805

4 º Negro de Fumo GPF 35 1,880

4 º Plastificante Flex Bor 137 10 0,540

4 º At. Peg 4000 0,5 0,027

4 º Breu 4 0,215

5 º Enxofre 2,5 0,134

6 º MBTS 1,5 0,080

6 º TMTD 0,5 0,027

TOTAL 186,2 ~ 10,000

Nota 1: Antes de adicionar os ingredientes enxofre e aceleradores, melhor

descançar a massada por mínimo 24 horas.

Nota 2: Vulcanização T90 + 3 minutos @ 150 ° C


Nota 1-) Os dados constantes na tabela 5, diz respeito a molas destinadas

a serviços de repuxo como prensa-chapa, onde é necessário um

curso maior, com ciclo de operação mais lento.

O espaço para alojamento das molas Plastiprene tipo “F”, deve

ser aproximadamente 30% maior que o diâmetro externo da mola,

afim de permitir seu abaulamento.

Nota 2-) Os dados constantes na tabela 6, diz respeito a molas destinadas

a serviços onde seja necessário um curso menor com ciclo de

operação mais rápido.

O espaço para alojamento das molas de Plastiprene tipo EF deve

ser aproximadamente 20% maior que o diâmetro externo da mola,

para permitir seu abaulamento.

Nota 3-) É bom lembrar que quando da construção de molas ou coxins em

que a borracha é vulcanizada sobre substratos metálicos, estes

(substratos) devem ser devidamente preparados, para aderir

perfeitamente a borracha.

Técnicas específicas de preparação dos substratos, bem como,

adesivos adequados para cada aplicação podem ser vistos no

Manual Prático para Emborrachamento de Cilindros, ou sob

consulta a fornecedores de adesivo borracha/metal, como a Lord.

Industrial, Tixon, Dalton Dinamics, etc.

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Molas coxins - Cálculos