Informação Técnica e Manutenção

As indicações seguintes têm o propósito de ajudar o projetista a criar condições de operação ótimas para o uso previsto da transmissão-cardan. Deste modo alcança uma capacidade de funcionamento mais longa. Frequentemente é possível criar na fase de desenho requerimentos adequados para o veio de transmissão. Por esse motivo, propomos que se deixem aconselhar pelos nossos especialistas.

Ângulo de flexão e duração

A identificação da articulação do transmissão-cardan, é a sua capacidade de transmitir movimentos giratórios com o ângulo b constante ou variável durante o seu funcionamento. Os ângulos de flexão mencionados nas folhas limitadas podem alcançar com segurança. Fundamentalmente deve-se tratar de ter um ângulo de flexão de operação mínimo possível, e que as máximas durações das articulações se reduzem a metade se ultrapassar os 5º.

Gráfico Transmissão-Cardan

Quando uma articulação cardan gira ao mesmo tempo em plano horizontal e em plano vertical, é possível calcular o ângulo de flexão resultante dos componentes bh e bv.

Exemplo: βv = 25º, βh = 15º, β=28.3º

Cinemática

A articulação do transmissão-cardan funciona segundo uma determinada lei cinemática. A velocidade angular constante V1 do veio de transmissão, em caso da articulação que gira variações periódicas de V2. Esta velocidade angular no lado da saída da força passa duas vezes por cada volta com valores máximos e mínimos, cujas magnitudes absolutas se incrementam progressivamente com ângulo de flexão crescente. Em caso de potência constante, os pares mantem-se inversamente proporcionais às velocidades angulares, de modo que resultem para o veio de transmissão de saída os seguintes valores extremos.

 

Esta irregularidade condicionada pela cinemática é de grande importância quando os veios de transmissão situados num ângulo de flexão determinado estão unidos por uma articulação. No caso da transmissão-cardan, a parte do veio de transmissão entre as articulações pode originar oscilações no sistema de propulsão devido às acelerações e desacelerações. Por isto deve ser destacado também desde o ponto de vista de exigência por ângulos de flexão pequenos, particularmente em combinação com altos números de revoluções. Para o movimento suave do veio de transmissão é essencial que o produto n. β (número de revoluções x ângulo de flexão) se mantenha dentro dos limites encontrados de forma empírica.

Localização dos veios de transmissão

Com duas articulações pode compensar as oscilações periódicas da velocidade angular de uma articulação. Tal como mostra na figura seguinte, isto alcança-se com o fecho dos eixos dentados do veio de transmissão interiores como também os veios de transmissão 1, 2, e 3 se encontrem no mesmo plano e de que os ângulos de flexão de ambas articulações são idênticas. Os arranjos Z e M são equivalentes desde o ponto de vista cinemático.

 

Existe também a possibilidade de transmitir de forma homocinética o movimento giratório, sem que os veios de transmissão 1, 2 ou 3 se encontrem no mesmo plano. Sem embargo, é um requisito para ele que os ângulos de flexão especiais são idênticos. Tal ocorre, quando por exemplo, numa visita está estabelecida a forma M e em outra forma Z. Nesta situação é necessário girar as articulações de tal modo que os eixos de articulação interiores estão nos seus respetivos planos de flexão. Esta solução é aplicável unicamente para transmissões articuladas compostas de várias articulações individuais.

Os veios de transmissão standard não são apropriados para este fim.  Fundamentalmente deve-se tratar de conseguir ângulos de flexão idênticos dentro de um veio de transmissão. Ás vezes não é possível cumprir com este requisito. Não se pode indicar valores exatos para a diferença admissível entre os ângulos de flexão nas partes de entrada e de saída da força. Certos, são os números de revoluções e a rigidez, é decidir, a constante do amortecedor. Para situar vários veios de transmissão um atrás do outro no mecanismo de transmissão é recomendável utilizar as seguintes combinações:

Veio de transmissão e veio de intermédio com rolamento intermédio elástico.

 

Veio de transmissão com rolamento intermédio duplo.

Localização de veios de transmissão duplos

A versão sem central de articulação, que se aplica particularmente para veios rígidos de direção, necessários no sentido radial num alojamento estaticamente determinado de ambos os veios de junção. Um dos elos deve estar fixo axialmente, enquanto outro veio espaçado deve garantir a magnitude conforme lv. O centro de rotação S deve estar exatamente no centro da articulação ou despacho para do lado do veio axialmente movível.

Nos veios de transmissão duplos com articulação central, o último serve de apoio interno da articulação dupla. Ao contrário do sistema onde é necessário o rolamento no lado da articulação de um dos veios, logo é necessário a utilização da articulação adicional do seu extremo. Em todo o caso, temos que prever a possibilidade de espaçamento axial de um dos arrastes de junção.

Velocidade Crítica de Vibração

Qualquer veio tem uma velocidade crítica de vibração que não deve alcançar-se nunca durante o funcionamento. Tal, depende em primeiro lugar da distância entre as duas articulações e a rigidez da flexão do tubo utilizado. Na prática, é influência do desgaste do veio de transmissão, em particular da união do veio estriado. O excesso da velocidade crítica da vibração causa oscilações e acontece uma falha prematura no veio de transmissão dos equipamentos conectados. A velocidade crítica de vibração de veios de transmissão pode-se calcular segundo a fórmula seguinte:

A velocidade de operação não deve exceder os 80% da velocidade crítica de vibração calculada. Se for necessário pode-se incrementar a velocidade crítica de vibração do veio de transmissão usando tubos com diâmetro exterior maior. Em caso contrário deve-se usar, um veio de transmissão. Se necessitarem de mais alguma informação, por favor contactem-nos.

Limites de longitude e velocidade

As longitudes máximas de veios de transmissão tubulares são limitadas pela velocidade crítica da vibração. A longitude máxima que se pode fornecer é de L=6000 mm, para veios cardan deve-se equilibrar a L=4500mm.

 

Equilibrar Veios de Transmissão

Por regra geral, os veios de transmissão são equilibrados dinamicamente, não se exige uma velocidade muito baixa. Graças ao equilíbrio dinâmico, obtém-se um movimento suave do veio de transmissão, e esforço por forças centrífugas exercendo os pontos de alojamento e reduzido ao mínimo. O equilíbrio realiza-se segundo a necessidade nos graus de qualidade conforme a DIN ISO 1940.

 

 

Grau de Qualidade do Equilíbrio   – Condições de Utilização

G 16   –  Veios cardan com requerimentos especiais

G 40   –   Veios cardan para uso geral

Momento de flexão sem potência

Ao desviar o fluxo da força pelo ângulo de flexão, produz-se forças transversais de flexão nos extremos dos veios que suportam a articulação ou o veio de transmissão. Este fenómeno é considerado um ângulo de flexão de 90º, com o par completo de um dos arrastes de articulação. Atua como movimento de flexão sobre o outro arraste de articulação. Para os extremos do veio que se conecta com outro veio de transmissão, isto significa a sobreposição de pressão lateral e flexão de força transversal. Devido a isso, os rolamentos dos veios conectados, particularmente em caso de grandes ângulos de flexão e elevados pares, suportam uma força adicional que se deverá ter em conta para o desenho construtivo mecânico de propulsão.

 

Seleção e uso de veios de transmissão

A utilização diferente dos veios de transmissão não permite nenhuma definição de validez geral para a seleção da série construtiva de articulações nem para a determinação exata da duração. Particularmente respeito até ao último ponto, é válida também para veios de transmissão das leis conhecidas da probabilidade de falta de rolamentos. Fundamentalmente há que ter em conta para a seleção da série construtiva de articulações que o par máximo admissível para ela não deve ser inferior ao par máximo a transmitir. Se necessitar de um atendimento especializado para efetuar uma avaliação dos dados entregues pode contactar-nos. Em caso que seja necessário cálculos adicionais e análise relativamente à resistência, duração, etc…dirija-se diretamente ao nosso departamento técnico.

 

Corpo cardan duplos

Para tração dianteiras de automóveis deve-se selecionar tendo em conta a massa total admissível e adesão dos pneumáticos. Para que não excedam os pares máximos que se podem transmitir instantaneamente. Depende do caso em concreto, se ao fazê-lo pode-se desprender os bloqueios diferenciais, possivelmente existentes. Para veios de transmissão de propulsão contínua, são decisivos demais pares permanentes. A capacidade de transmissão dos veios duplos diminui com o ângulo de flexão crescente. Para o desenho de trações dianteiras, recomendamos urgentemente que se informem junto ao nosso técnico.

Diretrizes para Montagem

Com o propósito de não afetar a qualidade da rotação e o equilíbrio do veio de transmissão, recomenda-se que as flanges de junção sejam com tolerâncias de apuramento livre definidas como apresentadas na tabela.

 

Velocidade do veio cardan r.p.m  –  Ajuste para d3 — Tolerância de Concentração KR — Desvio frontal KS

até 500  —  h8 — 0,15 –0,18

de 500 a 3000  — h7 — 008  –  0,10

maior de 3000  — h6  –0,05 — 0,07

Nos veios de transmissão são aplicados uma pintura de fundo em base de resina; a pintura de lacado pode-se acordar individualmente. Antes da montagem deve-se limpar as flanges dos veios de transmissão, eliminando os restos de anti-corrosão para que não se reduza o coeficiente de fricção por aderência necessária para a transmissão do par (não é válido para arrastes de flange estriada cruzado). Por razões da cinemática tem que se prestar atenção às flechas de referências marcadas na compensação da longitude se encontram enfrentadas. Em caso contrário os arrastes interiores não estão no mesmo plano e a consequência pode ser de oscilações e falha prematura dos elementos de tração.

Manutenção dos veios cardan

Em determinados intervalos é necessário voltar a lubrificar as peças móbil do veio cardan para eliminar o lubrificante gasto e partículas estranhas que possivelmente tem entrado, assim como para completar a reserva do lubrificante.

 

Indicações para a realização da manutenção

A lubrificação das articulações e o perfil de deslizamento realiza-se através da colocação de uma massa nos cónicos segundo DIN 71412 ou colocar massa segundo DIN 3404. Nos bocais de massa opostas na articulação basta lubrifica-las. Antes de efetuar a lubrificação tem que se limpar o local onde se coloca a massa. Através dos canais da cruz, a massa chega aos quatro pontos da articulação.

Os veios de articulação dos veios de cardan duplo lubrificam-se através da colocação da massa no fundo dos casquilhos das pontas. O lubrificante deve ser substituído conforme as instruções para o serviço. Durante a lubrificação deve-se evitar fortes golpes de pressão para que não cause dano às juntas. A união do corpo estriado da compensação de longitude deve lubrificar-se de forma controlada para que não se produzam forças hidráulicas excessivas que afetam a mobilidade axial. As uniões de corpo estriado com recobrimento não necessitam de nenhuma manutenção.

 

Lubrificante

Como lubrificante recomendamos massas à base da classe de penetração 2 com aditivos AP, indicados para o clima europeu ou boa massa resistente ao frio para temperaturas de uso até -40ºC. Evite incondicionalmente a lubrificação com massa que tenha outra base de saponificação.

 

Ciclo de Manutenção

O ciclo de manutenção dos veios de cardan depende principalmente das condições de uso. Os esforços extremos e temperaturas ambiente muito elevadas, causam um consumo mais rápido do lubrificante. Depois de uma limpeza com alta pressão é necessária uma nova lubrificação. Condições extremas, tais como, alto nível de penetração de água, exigem intervalos de manutenção mais curtos. Com respeito a uma duração de um uso suficientemente largo é conveniente lubrificar novamente dentro dos períodos seguintes (valores de orientação gerais, não são válidos em caso de condições ou usos especiais):

 

VEIOS de CARDAN  — Ciclo de Manutenção

Curso – 50000 km ou 1ano

Curso  e todo o terreno – 30000 km ou 1 ano

Exclusivamente obras e todo o terreno — 10000 km ou 250 horas de serviço

Em veículos ferroviários — 3000 horas de serviço ou médio ano

Em instalações incluindo gruas — 500 horas de serviço

Recomendações de Segurança

Os veios de cardan rotativos são perigosos! O usuário deve observar as disposições legais em matéria de segurança e tomar as precauções de segurança adequadas. Para efetuar trabalhos corpo cardan, o mecanismo de tração deve estar em posição de repouso. A montagem, desmontagem, a reparação e a manutenção deve ser efetuado unicamente por pessoal especializado. Durante a montagem e desmontagem, assim como o transporte de veios de cardan deve-se tomar precauções para que as flanges de arraste não voltem a separar-se das metades do veio. Perigo de acidente.

 

Armazenamento

O armazenamento deve efetuar-se em locais fechados, secos e apropriados à posição horizontal ou vertical um do lado e outro (sem sobrepostos). Os veios em posição vertical devem assegurar-se para que não voltem e os veios em posição horizontal devem assegurar-se que não comecem a rodar.

 

Indicações Gerais

Tenha em conta sem falta das prescrições para a montagem da reparação. Em mecanismos de tração com veios cardan deve utilizar exclusivamente componentes isentos de erro e admitidos para utilização específica. Preste atenção no assento correto das centrais do veio cardan e a limpeza das superfícies de contacto das flanges. Não deve ultrapassar os dados de serviço admissíveis (Md, n).

Não limpe o veio cardan com água, opte antes por limpeza com pressão sem jato, a vapor.

 

Se necessitar de mais alguma informação que não foi esclarecida neste texto, peço por favor que nos contacte, para um esclarecimento mais claro. Colaboramos com profissionais na área que estão dispostos a ajudá-lo. Muito Obrigado.