Parafusos Multiplos

Parafusos sob cisalhamento

Parafusos sob carregamento de cisalhamento possuem aplicações mais comuns em projetos estruturais, do que em projeto de máquinas. Pontes e pórticos de edifícios de aço estrutural são fixados por parafusos de alta resistência.

Figura 1 – União parafusada sob cisalhamento.

Pré-carga: Criar forças de atrito elevadas entre os parafusos e as chapas, para resistir às carga de cisalhamento.

Para projeto de máquinas (mecanismos articulados):

As relações dimensionais são muito pequenas: uso combinado de parafusos e pinos passantes, para posicionar ou suportar componentes e subconjuntos de máquinas de precisão sob cargas de cisalhamento:

- Os parafusos apertam a união (em compressão) e;

- Pinos proporcionam posicionamento transversal adequado e resistência ao cisalhamento.

É assumida a hipótese de que, o atrito desenvolvido, a partir da força de aperto do parafuso equilibre as tensões de cisalhamento entre o parafuso e o pino que está diretamente em cisalhamento.

O procedimento de combinar fixadores em uma montagem, por exemplo, de duas peças, carregadas em cisalhamento (como na Figura 3), há um padrão de parafusos múltiplos comprimindo (apertando) essas peças. Parafusos de máquinas não são construídos com pequenas tolerâncias: os furos para os parafusos devem ser maiores, para que se possa ter folga em sua inserção na união e furos rosqueados, para os parafusos de máquinas, também terão folga radial:

A concentricidade de um parafuso, em um furo não é garantida: furo e

parafuso são excêntricos. Para uma montagem intercambiável, os furos deverão ser significativamente maiores, que os fixadores removíveis, para acomodar variações de tolerância e montagem.

Sem os pinos passantes, os parafusos sem pré-carregamento devem localizar e posicionar as peças e suportar as cargas de cisalhamento + problemas de controle de tolerância mecânica.

Figura 2 – União com folga nos furos dos fixadores.

A capacidade dos parafusos distribuírem a carga de cisalhamento igualmente é comprometida, pela variação em diâmetro de parafusos comerciais. Na melhor hipótese pares de parafusos assumirão toda a carga de cisalhamento, outros nem receberão carga, para ser compartilhada ou sequer terão contato com os lados correspondentes de seus furos.

Uma alternativa bastante comum nessa situação é o uso de pinos passantes, feitos normalmente de aço endurecido (aço de baixo carbono, aço cromo – resistente à corrosão, aços liga endurecidos até 40-48HRC e possuem são comprados com comprimentos padronizados), que são adicionados ao padrão dos parafusos em número suficiente, para suportar momento no plano de interesse.

Figura 3 – Junta parafusada, com pinos passantes sob

carregamento