Descrição

As arruelas tipo cunhada da Muskel, também conhecidas como arruelas de travamento por cunha, são projetadas para impedir o afrouxamento de uniões roscadas, especialmente em aplicações sujeitas a vibrações e cargas dinâmicas. Elas são usadas em situações onde a segurança e a confiabilidade das uniões mecânicas são cruciais. A norma DIN 25201 especifica os requisitos técnicos e de desempenho dessas arruelas.

Princípio de Funcionamento

As arruelas tipo cunha Muskel consistem em um par de arruelas com superfícies internas inclinadas (formato de cunha) e externas com serrilhas. Ao apertar o parafuso ou porca, as serrilhas externas se cravam nas superfícies de contato (porca/parafuso e peça a ser fixada), criando uma força de travamento adicional. A ação em cunha entre as superfícies internas impede que a união roscada se solte devido a vibrações.

Características Técnicas

Design em Par: São utilizadas sempre em pares de arruelas que trabalham em conjunto. A superfície serrilhada evita a rotação, e a inclinação interna atua como um bloqueio mecânico.

Efeito de Cunha: As superfícies internas têm um ângulo de inclinação maior que o ângulo do passo da rosca do parafuso, criando uma força oposta ao movimento de rotação, aumentando a resistência ao afrouxamento.

Travamento Independente da Tensão: Ao contrário de outros métodos de travamento que dependem da tensão residual no parafuso, as arruelas de cunha travam mecanicamente a conexão.

Materiais

Aço Carbono Temperado: A maioria das arruelas tipo cunha é feita de aço carbono temperado, o que as torna extremamente duráveis e resistentes ao desgaste.

Aço Inoxidável: Utilizado para aplicações que exigem alta resistência à corrosão, como ambientes marítimos, petroquímicos ou alimentícios.

Dureza

A dureza de materiais metálicos, como as arruelas tipo cunha, é geralmente medida em várias escalas, dependendo do tipo de teste utilizado. As escalas mais comuns são:

Escala Rockwell (HRC):

Usada para medir a dureza de metais endurecidos, como aço.

Normalmente, para arruelas de aço carbono temperado ou aço inoxidável, a dureza é medida na escala HRC.

Exemplo de dureza: arruelas tipo cunha podem ter dureza na faixa de 44 a 52 HRC, dependendo do processo de têmpera e do material usado.

Escala Vickers (HV):

Mede a dureza em termos de resistência à indentação.

Fornece uma medida mais precisa e é usada quando se deseja medir materiais mais finos ou frágeis.

Para arruelas tipo cunha, a dureza Vickers pode variar de 450 a 600 HV.

Escala Brinell (HB):

Outra escala comum usada para medir dureza em materiais mais macios ou menos endurecidos.

A dureza de arruelas em aço carbono ou inoxidável pode estar na faixa de 200 a 300 HB na escala Brinell, dependendo do material e do processo de fabricação.

Dureza dos Materiais Usados em Arruelas Tipo Cunha

Aço Carbono Temperado: A dureza do aço carbono temperado pode variar entre 45 e 52 HRC, o que oferece uma boa combinação de resistência à deformação e tenacidade.

Aço Inoxidável: Embora o aço inoxidável tenha uma dureza inferior ao aço carbono temperado, ele ainda pode ter dureza suficiente para suportar ambientes severos, variando geralmente entre 35 e 45 HRC.

Influência da Dureza no Desempenho

Resistência ao Desgaste: Arruelas com maior dureza têm uma vida útil maior, pois são mais resistentes ao desgaste, especialmente em condições de vibração constante e alto atrito.

Resistência à Deformação: Arruelas com maior dureza são menos propensas a se deformar sob carga, garantindo que mantenham sua eficácia no travamento da união roscada.

Manutenção da Integridade: A dureza adequada evita que as arruelas percam a funcionalidade devido à fadiga ou à deformação permanente, o que é essencial para aplicações críticas, como na indústria aeroespacial, automotiva e siderúrgica.

Medidas (Dimensões)

As arruelas tipo cunha estão disponíveis em vários tamanhos padronizados conforme a norma DIN 25201. Os tamanhos são geralmente especificados pelo diâmetro do furo interno, que corresponde ao diâmetro do parafuso usado. Exemplo de tamanhos comuns:

M3, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M16, M20, M24, M30

O “M” refere-se ao diâmetro do parafuso ou porca que a arruela deve ser usada.

Exemplo de algumas dimensões típicas (baseadas na norma DIN 25201):

• Diâmetro interno (d1): É o diâmetro do furo que corresponde ao diâmetro do parafuso.
• Diâmetro externo (d2): O diâmetro externo da arruela, que deve ser maior do que a porca ou cabeça do parafuso para garantir a efetividade da travagem.
• Espessura: A espessura de cada arruela pode variar, mas deve ser suficiente para garantir que o mecanismo de cunha funcione corretamente.

Aplicações

As arruelas de cunha Muskel são amplamente usadas em indústrias que lidam com máquinas pesadas, vibrações constantes e onde o afrouxamento de parafusos poderia representar risco à segurança ou ao desempenho. Algumas das aplicações mais comuns incluem:

Indústria Automotiva: Utilizadas em veículos, especialmente em partes sujeitas a altos níveis de vibração, como motores, suspensões e sistemas de escape.

Indústria de Construção e Equipamentos Pesados: Máquinas de construção, guindastes e outros equipamentos pesados que enfrentam fortes cargas e vibrações.

Indústria Aeroespacial: Sistemas onde a falha de um parafuso ou porca devido à vibração poderia ser catastrófica.

Indústria de Energia eólica: Componentes de turbinas eólicas, que são submetidos a vibrações significativas.

Ferrovia: Trilhos e outros equipamentos que suportam choques e vibrações frequentes.

Vantagens

Alta Eficiência de Travamento: Proporciona um método eficaz e mecânico para evitar que a união roscada se solte.

Reutilizável: Ao contrário de outros sistemas de travamento, essas arruelas podem ser reutilizadas sem perder sua eficácia.

Simples de Instalar: Não há necessidade de ferramentas especiais, nem de aumentar a tensão na união roscada, como em métodos que usam torque.

Adequadas para Altas Vibrações: São projetadas especificamente para trabalhar em ambientes de alta vibração, onde outras arruelas ou métodos falhariam.

Compatíveis com Parafusos Padrão: Podem ser usadas com parafusos e porcas padrão, sem necessidade de alterações especiais.

Normas e Certificações

As arruelas tipo cunha Muskel são fabricadas seguindo a norma DIN 25201, que cobre aspectos como dimensões, materiais e desempenho. Além disso, vários fabricantes de renome seguem diretrizes de qualidade rigorosas, como ISO 9001, para garantir a confiabilidade e a qualidade desses produtos.

Cuidados na Instalação

Posição Correta: As arruelas devem ser instaladas em pares, com as superfícies serrilhadas voltadas para as superfícies de contato (parafuso e material base).

Torque: Embora o torque de aperto não precise ser excessivo, é importante garantir que as arruelas estejam bem assentadas e aplicadas com o torque recomendado pelo fabricante para garantir o travamento adequado.

Outro diferencial das arruelas tipo cunha da Muskel é nossa garantia vitalícia.

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