Como usar arruelas de pressão: ordem de montagem, torque e escolha do tipo para juntas aparafusadas

Uma equipe de manutenção em uma fábrica de embalagens de médio porte reapertou o mesmo suporte de acionamento do transportador a cada seis semanas durante dois anos. Um novo cabo trocou a arruela plana sob a porca por uma arruela dentada endurecida, e o suporte manteve o torque durante os próximos treze meses de operação diária. Os mesmos parafusos, a mesma chave, a mesma vibração.

Esse resultado é o caso prático para aprender como usar arruelas de pressão com disciplina. As juntas aparafusadas raramente se soltam porque o parafuso está fraco; eles afrouxam porque a rotação rouba a carga da braçadeira alguns graus de cada vez. Este guia aborda a ordem de montagem, a seleção do tipo, o comportamento do torque e as juntas onde uma arruela de pressão é a ferramenta errada.

Escrito para líderes de manutenção, engenheiros de projeto e equipes de fornecimento que especificam hardware de fixação.

O que uma arruela de pressão faz e o que não pode fazer

Uma arruela de pressão funciona adicionando tensão de mola ou fricção cortante entre o fixador e a superfície da junta, de modo que a porca ou a cabeça do parafuso resista à rotação reversa causada pela vibração. A resistência à rotação, e não a força bruta, é o valor total da peça.

Dois mecanismos dominam a categoria. Arruelas do tipo mola, como arruelas helicoidais divididas, agem como molas comprimidas, empurrando o fixador giratório. Arruelas do tipo dente, internas ou externas, escavam os dentes endurecidos em ambas as superfícies de contato, de modo que a rotação tem que subir ou cisalhar o metal. Ambas as abordagens só importam quando a junta já possui a pré-carga correta.

Como usar arruelas de pressão na ordem certa: uma sequência de montagem em cinco etapas

Instale a arruela de pressão no lado giratório da junta, diretamente sob a porca ou cabeça do parafuso que gira durante o aperto, de forma que sua mola ou dentes lutem contra o elemento com maior probabilidade de recuar. Em montagens métricas, uma arruela bipartida endurecida feita de acordo com RUÍDO 127 é a versão robusta desse arranjo:

Arruela de pressão métrica Visão geral do produto A arruela de pressão métrica é um acessório de fixação do tipo dividido, projetado com precisão, projetado para conexões aparafusadas de tamanho métrico. Ele fornece a primavera dez... Ver Produto →

1. Verifique o ajuste primeiro. O diâmetro interno da arruela deve corresponder exatamente ao tamanho do parafuso; uma arruela de grandes dimensões balança sob carga e perde a força.
2. Construa a pilha em ordem. Aparafuse a junta, a arruela plana no lado da cabeça se a face precisar de proteção, depois a arruela de pressão no lado da porca contra a junta e a porca na parte superior. Para proteger uma face usinada ou pintada, coloque a arruela lisa de sacrifício entre a arruela de pressão e a junta, nunca entre a porca e a arruela de pressão.
3. Aperte a junta antes do torque final. Gire o fixador até que a arruela comprima; em uma arruela bipartida, o espaço entre as extremidades cortadas deve diminuir, mas permanecer visível.
4. Aperte de acordo com a especificação. Use uma chave calibrada. As roscas lubrificadas atingem uma pré-carga mais alta na mesma leitura, portanto, siga a condição de lubrificação indicada nas especificações, não apenas o número.
5. Verifique em serviço. Verifique novamente o torque após as primeiras horas no equipamento vibratório e substitua qualquer arruela bipartida achatada ou arruela dentada por dentes arredondados.

Como usar arruelas de pressão por tipo: divisão, dente interno e dente externo

Combine a arruela com o movimento e a superfície. As arruelas divididas adicionam mola axial para juntas leves, os dentes externos proporcionam a mordida mais forte na face externa e os dentes internos são adequados para cabeças pequenas e trabalhos de ligação elétrica.

As arruelas dentárias externas carregam seus dentes no diâmetro externo, o que amplia o círculo de mordida e proporciona a maior resistência rotacional na família de dentes. Eles são o padrão em suportes vibratórios e caixas de chapa metálica onde uma cabeça grande repousa sobre uma face rígida:

Arruela de travamento de dente externo Visão geral do produto A arruela de travamento de dente externo é um acessório de fixação serrilhado com dentes estendendo-se para fora, projetado para segurar a cabeça do fixador e a superfície de contato... Ver Produto →

As arruelas internas giram os dentes para dentro, colocando-os sob cabeças pequenas ou escareadas; eles aparecem frequentemente em montagens eletrônicas e de aterramento, onde os dentes também cortam filmes de óxido leve para melhorar o contato elétrico:

Arruela de travamento de dente interno Visão geral do produto A arruela de travamento de dente interno apresenta dentes orientados para dentro, tornando-a ideal para uso com fixadores de pequeno diâmetro e aplicações que exigem um baixo... Ver Produto →

Para um lado a lado mais profundo, consulte nosso artigo sobre o que diferencia as arruelas dentadas externas dos designs de dentes internos .

Detalhes de torque e superfície que decidem se a trava é válida

A correspondência de dureza, as faces limpas e o controle de torque honesto decidem se uma arruela de pressão sobrevive em serviço, porque cada um desses detalhes altera a mordida ou a própria pré-carga.

• Limpe e seque ambas as faces. A areia ou uma película de óleo sob uma arruela dentada se comporta como um rolamento e permite que a rotação continue.
• Combine a dureza com a superfície. Uma arruela endurecida em alumínio macio é inserida e incorporada, então adicione uma arruela plana maior embaixo dela ou passe para um fixador flangeado.
• Respeite a lubrificação. Pares inoxidáveis ​​não lubrificados correm o risco de escoriações, enquanto roscas lubrificadas alteram a relação torque-tensão; monte na condição que a especificação assume.
• Aperte em etapas nas juntas críticas e verifique com base na folha de especificações, em vez de sentir.

Onde as arruelas de pressão são a ferramenta errada e o que usar em seu lugar

Evite a arruela de pressão em juntas estruturais projetadas, superfícies de rolamento macias e serviços em alta temperatura e, em vez disso, invista no controle de pré-carga e no dispositivo de travamento correto.

A classificação é consistente em todos os testes publicados: os dispositivos somente com mola ficam próximos à parte inferior quando o movimento lateral começa, e é por isso que os engenheiros mudam para formas de dentes ou pares de cunhas para vibrações intensas.

Montagens externas e marítimas adicionam corrosão ao mesmo problema, portanto, emparelhar a arruela com ferragens de base adequadas, como parafusos e arruelas de aço inoxidável , é tão importante quanto o próprio elemento de bloqueio.

Perguntas frequentes sobre o uso de arruelas de pressão