ENGENHARIA MECÂNICA – 9º PERÍODO MANUTENÇÃO

8º MÓDULO – EIXO CARDAN

Professor: Celso Luiz de Azevedo Martins

2º semestre/2014

Junta Cardan = Junta Universal

EIXO CARDAN

JUNTA UNIVERSAL

JUNTA UNIVERSAL - GARFO

JUNTA UNIVERSAL - CRUZETA

JUNTA UNIVERSAL - PEÇAS

JUNTA UNIVERSAL – ROLAMENTO AGULHA

JUNTA UNIVERSAL – ROLAMENTO AGULHA

JUNTA UNIVERSAL – ANÉIS TRAVA

JUNTA UNIVERSAL – ANEL TRAVA INTERNO

EIXO CARDAN

EIXO CARDAN

EIXO CARDAN

EIXO CARDAN - LUVA

JUNTA UNIVERSAL - LUVA

EIXO CARDAN - PONTEIRA

PONTEIRA

EIXO CARDAN - SANFONA

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

Para ângulos iguais existe uma tendência de compensação da irregularidade do movimento rotatório. Nesse caso a ocorrência de irregularidades é mínima e não prejudica a durabilidade do cardan.

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

Para ângulos iguais existe uma tendência de compensação da irregularidade do movimento rotatório. Nesse caso a ocorrência de irregularidades é mínima e não prejudica a durabilidade do cardan.

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

Para a Figura 3 na qual os ângulos são diferentes quanto maior a diferença entre eles, maior será a irregularidade do movimento rotatório. Essa irregularidade gera ruídos e vibrações que diminuirão a vida útil de seus componentes..

Terminais desalinhados geram vibrações, desgastes e quebras.

EIXO CARDAN - MATERIAIS

Aço forjado: Padrão

Aço fundido: Torque de fadiga para giro

reversível para vida infinita =

aproximadamente 20 % menos que com o

design padrão.

EIXO CARDAN - INSTALAÇÃO

EIXO CARDAN – Linha de Montagem

http://resource.voith.com/vt/publications/downloads/631_pt_g830_pt_eixos-cardan-de-alto-desempenho.pdf

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Laminador Vertical

EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Laminador Vertical

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Laminador de Desbaste

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Acionamento de Laminador

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Desempenadeira

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Propulsão de navios

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EIXO CARDAN – APLICAÇÃO: Acionamento de bombas

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EIXO CARDAN – Vários tamanhos

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EIXO CARDAN - APLICAÇÃO

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• Máquinas de papel • Bombas • Engenharia mecânica no geral • Navios e barcos • Veículos ferroviários • Pontes rolantes • Acionamentos de laminadores • Máquinas de papel • Bombas • Navios e barcos • Veículos ferroviários

EIXO CARDAN – HOT STRIP MILL

JUNTA UNIVERSAL - ROTAÇÃO

http://catalogo.imetex.com.br/image?cid=11672&plpver=10&prodid=1047

As Juntas Universais Forma W montadas com rolamentos de agulhas e livres de manutenção suportam velocidades de até 4.000 rpm.

EIXO CARDAN - ROTAÇÃO

Montados com juntas forma W até 3.600 rpm.

http://catalogo.imetex.com.br/image?cid=11672&plpver=10&prodid=1047

EIXO CARDAN - MANUTENÇÃO

Para um eixo que trabalha em

período de 24 horas, fazer

manutenção preventiva de todos

os componentes a cada três

meses.

EIXO CARDAN - MANUTENÇÃO

A manutenção deve abranger:

Testes de ruídos;

Inspeções de folgas;

Parafusos e flanges;

Capa de proteção e pintura;

Lubrificação;

Vibrações.

EIXO CARDAN - LUBRIFICAÇÃO

Para um eixo que trabalha em

período de 24 horas, a

lubrificação deve ser realizada a

cada 20 dias de operação.

EIXO CARDAN - LUBRIFICAÇÃO

Graxa recomendada:

Graxa com espessante à base de

sabão de lítio com PTFE;

Essa graxa suporta temperaturas de

até 300°C.

EIXO CARDAN - LUBRIFICAÇÃO

Algumas graxas recomendadas:

o Esso Beacon EP2;

o Mobil Mobilux EP2;

o Castrol EPLG2.

EIXO CARDAN - LUBRIFICAÇÃO

Os pontos de lubrificação deverão ser

alimentados até que a graxa purgue

pelos anéis, vedações ou respiros.

JUNTA UNIVERSAL – ÂNGULO DE TRABALHO

A junta universal simples possui ângulo

de operação de até 15 graus.

Em trabalho contínuo esse ângulo deve

ser no máximo de 16º para 540 rpm e 9º

para 1.000 RPM.

http://www.aemco.com.br/informacao/30/17/cardans

JUNTA UNIVERSAL – VÍDEO PARA ANÁLISE

JUNTA UNIVERSAL – VELOCIDADE

JUNTA UNIVERSAL – VELOCIDADE

JUNTA UNIVERSAL – ÂNGULO RELATIVO

JUNTA UNIVERSAL – Velocidade angular

= (1 - 2)

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN

• Quando o eixo está sendo acionado uniformemente W1 (ω1 = const.), o eixo de saída W2 gira a uma velocidade angular que se altera com o tempo (ω2 ≠ constante);

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN

• A velocidade angular do eixo de saída ω2 e o ângulo diferencial = (α1 – α2) variam de uma forma sinusoidal e suas magnitudes são uma função do ângulo de deflexão β;

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN

• Esta característica das juntas cardan é denominada erro gimbal e deve ser levada em consideração ao selecionar um eixo cardan.

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN

Uma junta cardan única deve ser somente usada se estiverem reunidas as seguintes condições: • A variação na velocidade de rotação do eixo de

saída é de importância secundária; • O ângulo de deflexão é muito pequeno (β < 1°); • As forças transmitidas são baixas.

CINEMÁTICA NA JUNTA CARDAN

Se duas juntas cardan forem conectadas em

conjunto corretamente na forma de um eixo

cardan, as variações em termos de velocidades

do eixo de entrada e de saída se anulam uma à

outra totalmente.

Valores aproximados de

Nz1 como uma função de β

Nz1 = Rotação máxima admitida como uma

função do ângulo de deflexão durante a operação

RPM;

β = Ângulo de deflexão durante a operação º.

Valores aproximados de

Nz1 como uma função de β

EIXOS CARDAN - Balanceamento

Vantagens do balanceamento: Evita vibrações, resultando em uma

operação mais suave; Vida útil do eixo cardan mais longa.

EIXOS CARDAN – Máquina de Balanceamento Dinâmico

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