05/08/2021

Aperto Certo

Artigo – Aperto certo

por: Fernando Landulfo

Desde os tempos mais remotos da reparação mecânica que o aperto dos parafusos, porcas e respectivos prisioneiros é um assunto bastante discutido. E não é para menos. A integridade desses importantes elementos de fixação está intimamente ligada ao bom funcionamento e à durabilidade dos mais diversos conjuntos mecânicos.

A falha de um único desses elementos, pode levar a inutilização de todo um conjunto (motor, transmissão, diferencial etc.).

Ora, todo mecânico sabe que um cabeçote mal apertado pode levar à queima da junta do cabeçote, ou mesmo ao seu empenamento. Da mesma forma que uma capa de biela mal apertada pode levar à quebra da parede de um bloco de motor. Também é sabido que determinados parafusos precisam ser substituídos após um determinado número de desmontagens.

E os procedimentos para remoção inspeção e instalação (com ou sem substituição) desses componentes, via de regra, são levados muito a sério. Afinal de contas, uma “bobeada” pode significar um belíssimo prejuízo.

MAS POR QUE EXISTEM REGRAS TÃO RÍGIDAS?

A resposta está num assunto bastante estudado na engenharia mecânica: o dimensionamento.

Chama-se dimensionamento o procedimento pelo qual o engenheiro determina as dimensões e o material com que uma determinada peça será fabricada. Para tanto, levam-se em consideração os esforços (forças e torques) estáticos (equipamento parado) e dinâmicos (equipamento em funcionamento) que a peça irá sofrer, assim como, as características (resistência e comportamento a diferentes esforços) do material que se pretende utilizar e o tempo de vida útil que a peça deve ter (fadiga).

ESFORÇOS

Ao fazer um dimensionamento, o engenheiro precisa considerar os maiores esforços que podem ser aplicados sobre a peça, assim como, o tempo estimado que essa condição irá perdurar.

No caso dos parafusos e prisioneiros, mais especificamente, os principais esforços que incidem sobre os mesmos são: as forças normais e as forças cortantes.

Força normal é aquela que atua na direção do eixo longitudinal da peça. O seu efeito sobre a mesma vai depender do sentido de aplicação: tração (“esticamento”) ou compressão (“encolhimento”).

Força cortante é aquela que atua perpendicularmente ao eixo longitudinal da peça. O seu efeito sobre a mesma é o de seccionamento (corte).

O maior esforço que o elemento de fixação pode receber (carga total) é a soma do esforço gerado pelo aperto, mais o esforço gerado pelas peças que ele está unindo.

O APERTO SERVE PARA

– Evitar o deslocamento relativo entre as peças que estão sendo unidas por meio da criação de uma força de atrito entre as mesmas;

– Evitar que a união se desfaça por meio da aplicação de uma força externa;

– Gerar uma força de atrito entre o elemento de fixação e as peças a serem unidas, que dificulte o seu afrouxamento em situações de vibração.

À primeira vista poderíamos dizer, então, que quanto mais apertado o elemento, melhor. Mas isso não é verdade. Cada material de construção mecânica possui um limite de elasticidade que precisa ser respeitado. Esse limite é determinado em ensaios de laboratório.

Ao ser apertado, um parafuso ou prisioneiro é tracionado (esforço de “esticamento”). Se durante o seu aperto limite de elasticidade do material for ultrapassado, o mesmo escoa. Com isso tem-se um aumento de comprimento permanente do elemento de fixação (a famosa expressão: o parafuso estica). Em alguns casos extremos o elemento de fixação chega a quebrar!

Resultado: a força de união desaparece ou fica bastante diminuída (quando o elemento não quebra).

Isso sem falar na grande possibilidade de se espanar os fios das roscas, empenar as peças que estão sendo unidas e esmagar as vedações provocando vazamentos. Em outras palavras: não se deve apertar os parafusos nem de mais, nem de menos.

O torque recomendado pelo fabricante não só proporciona as forças de atrito necessárias para manter a união estável, não permite que os elementos de fixação se soltem durante as vibrações, mas também respeita os limites de elasticidade dos materiais que compõe os elementos de fixação.

E DE ONDE VOU TIRAR ESSES VALORES DE TORQUE?

Da fonte mais confiável: o manual de serviço do veículo.

A Internet tornou bem mais fácil a obtenção de informações técnicas. Mas se não as encontrar por lá, com certeza a biblioteca técnica de uma entidade de classe ou uma escola técnica, como o SINDIREPA e o SENAI, certamente poderão ajudar.

E COMO SABER SE APLICO O TORQUE CERTO?

Simples, utilize a ferramenta certa: o torquímetro.

Os torquímetros são ferramentas de aperto que indicam o torque aplicado sobre o parafuso ou porca. São fabricados em diversos tamanhos, a fim de atender diferentes faixas de torque.

E como não se trata de uma ferramenta cara, ter algumas unidades na oficina pode trazer uma série de benefícios.

MAS É PRECISO TOMAR ALGUNS CUIDADOS

O torquímetro é delicado. Precisa manuseado e ser guardado com cuidado.

O torquímetro precisa ser periodicamente calibrado para que a sua medição seja confiável.

Nesse ponto, é preciso mencionar que alguns fabricantes recomendam, além do uso do torquímetro, o chamado “aperto angular”. Trata-se de um aperto complementar (após o uso do torquímetro), medido em graus. Nesse caso é preciso adquirir uma ferramenta específica chamada: goniômetro.

Um outro ponto importante a ser observado é o escalonamento do aperto. Muitos fabricantes recomendam o aperto em etapas. Isso ajuda a proporcionar uma uniformidade a união, evitando empenamentos e esmagamentos e não deve ser desprezada.

Uma dúvida que costuma surgir, com relação aos elementos de fixação, diz respeito a troca dos parafusos e prisioneiros.

Todo Guerreiro das Oficinas sabe que os parafusos e prisioneiros de “responsabilidade”, como aqueles que fixam o cabeçote ao bloco, tem vida útil pré-definida. E os manuais de serviço sempre enfatizam esse fato.

No passado, podiam ser reutilizados por uma ou duas vezes. Atualmente, na maioria dos casos, precisam ser substituídos a cada intervenção. E a razão é simples: limite de escoamento e fadiga.

Logo, não confie na sorte. Se o manual manda trocar: troque.

Um terceiro ponto importante, que precisa ser sempre observado, é a ordem de aperto ou afrouxamento dos elementos de fixação. Quando recomendada pelo fabricante, evita que as peças unidas empenem.

Aqui também não se deve confiar na sorte: siga o manual.

Fonte: O Mecânico

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