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Quando duas ou mais peças são presas por um parafuso, suas conexões não devem ser afetadas por forças externas e não pode haver folgas entre as peças que são apertadas uma contra a outra. A prioridade para os parafusos e as porcas é a força de aperto. Quando a força de aperto for suficiente para que as peças fixadas realizem suas funções pretendidas, isto é chamado de “força de aperto apropriada”.
A força de aperto de um parafuso é igual à resistência de tração axial do parafuso. Portanto, a força de aperto do parafuso é chamada também de força axial do parafuso.
A redução de força de aperto (força de aperto
inicial) com o
passar do tempo, causada pelas forças externas ou vibrações
durante o uso é chamada de “afrouxamento de parafusos”.
Mesmo
quando a força de aperto inicial do parafuso estiver correta,
com o uso pode afrouxá-lo e ocasionar danos às peças.
Como
medida preventiva contra o afrouxamento do parafuso, o reaperto
deve ser executado após algum tempo. O aperto periódico
dos raios das rodas é um
exemplo dessa operação.
As forças de aperto corretas são determinadas de acordo com
a
resistência do parafuso, a resistência das peças fixadas
e a intensidade
das forças externas. O aperto deve ser executado
exatamente de acordo com sua especificação, principalmente
nos pontos importantes. Se apertar o parafuso de fixação da
capa da biela com uma força maior do que o valor correto, por
exemplo, irá deformar a peça fixada (capa da biela) tornando
o
filme de óleo menor do que o especificado, o que pode causar o
engripamento no rolamento. Uma força de aperto insuficiente,
porém, pode afrouxar as porcas ou a capa da biela e pode soltar-
se durante o funcionamento do motor, causando sérios danos
ao motor.
O ponto mais importante nos elementos de fixação é a força de aperto. O problema é que é difícil mensurar essa força de aperto (tensão axial). Portanto, o uso de um torque de aperto predeterminado é o método mais comum de controlar a tensão dos elementos de fixação.
Deve-se observar também que, nesse método de controle ao usar os valores de torque, a tensão axial é proporcional ao torque sob certas condições. Em outras condições, esta tensão axial varia mesmo quando os parafusos são apertados com o mesmo valor de torque.
A
tabela ao lado mostra alguns exemplos de coeficiente de atrito
quando há aderência de óleo na parte rosqueada do parafuso.
Sob as mesmas condições, no que se refere ao material e torque
de aperto, o “µ” sofre grandes variações.
O torque de aperto
aplicado às roscas secas, de 88 a 92% é consumido pelo atrito
do flange e da superfície rosqueada e somente de 8 a 12%é transformado
efetivamente em tensão axial. Essa porcentagem
de transformação em tensão axial aumenta à medida
que o atrito
diminui. Isso quer dizer que quanto menor for o atrito maior
será a tensão axial, portanto a tensão axial pode variar
mesmo
que aplique um valor de torque igual. Além disso, no estado
seco (sem lubrificação) o intervalo de variação
do “µ” é maior, e
este intervalo tende a crescer conforme os procedimentos de
aperto e desaperto forem repetidos.
É importante aplicar óleo às roscas do parafuso quando houver instrução para fazê-lo. A lubrificação nas roscas desse parafuso assegura a estabilidade da tensão axial. Nenhum outro parafuso deve ser lubrificado sem indicação.
Lubrificação nas roscas ou na parte inferior do flange reduz o atrito e o efeito contra o afrouxamento. Entretanto, aumenta a tensão axial do parafuso e obtém uma resistência de aperto suficiente, diminuindo assim a probabilidade de o parafuso afrouxar.
