O que é um Acoplamento?

Existem no mercado, várias dúvidas a respeito de acoplamentos. Por serem elementos de transmissão usuais no dia a dia da manutenção e do maquinário, seus conceitos e definições, às vezes, são meramente simplificadas para sua funcionalidade final, e até mesmo, confundido com alguma outra opção de transmissão que, para quem não tem muita praticidade, pode parecer semelhante ao mesmo.  

Para isso, com o intuito de explicar e melhorar o entendimento desse componente, nesse artigo será passado vários tópicos descritivos sobre os acoplamentos. 

Ao iniciar esse artigo, há uma pergunta fundamental e a base de toda essa pesquisa: 

O que são os acoplamentos? 

Os acoplamentos desempenham um papel crucial no funcionamento eficaz da indústria e de suas operações. Eles são os principais responsáveis por assegurar resultados superiores, maior eficiência e produtividade em sua atividade. 

Bem, com princípios de engenharia, os acoplamentos são elementos de transmissão mecânicas essenciais para a indústria, pois fazem a conexão de dois sistemas maquinários, promovendo a transmissão de torque de um acionamento, e também acrescentam funções como reduzir vibrações, compensar desalinhamentos, aumentar a vida útil de redutores, motorredutores e máquinas acionadas. 

Além disso, têm a tarefa de prolongar a vida útil dos redutores, motoredutores e das máquinas movidas. 

Como mencionado anteriormente, os acoplamentos são dispositivos que facilitam a conexão ou interação entre os sistemas mecânicos. No entanto, eles oferecem uma série de benefícios, incluindo: 

1. Mitigar vibrações; 

2. Conectar dois eixos; 

3. Transmitir torque e movimento; 

4. Proporcionar uma relação de transmissão; 

5. Compensar desalinhamentos; 

6. Absorver impactos. 

Em linhas gerais, sua estrutura é composta por dois flanges (discos onde os eixos são fixados), e elementos de fixação (como parafusos e pinos) que realizam a união entre esses dois flanges. 

Como os acoplamentos são classificados? 

Existem dois tipos de classificações entre acoplamentos, os acoplamentos rígidos e os acoplamentos flexíveis, que também pode ser nomeado como acoplamento elástico. 

A diferença entre esses dois tipos é bem simples; 

Os acoplamentos rígidos assim como seu nome já detalham, é mais estático, não permitindo a movimentação entre os eixos. Já os acoplamentos flexíveis ou elásticos, permite mais suavidade na transmissão do torque, absorvendo desalinhamento axial, radial e angular dos eixos. 

Quais são os modelos de acoplamentos industriais existentes? 

Com a constante evolução de nossa sociedade, seja por tecnologias, maquinário e necessidades, novos materiais foram desenvolvidos para os acoplamentos e aplicações, sendo assim, hoje possuímos uma diversa gama de possibilidades de acoplamentos industriais. 

Principais modelos de acoplamentos Industriais:  

• Elástico ou flexível; 
• Acoplamento de Pneu; 
• Acoplamento Estrela; 
• Rígido ou fixo; 
• Engrenagem; 
• Corrente; 
• Grade; 
• Lâminas; 
• Precisão; 
• Hidráulicos; 
• Magnéticos. 

Acoplamento Flexível: 

O uso do acoplamento flexível é viável quando se deseja evitar movimentos abruptos. Ele proporciona uma maior suavidade na transmissão mecânica (torque ou rotação). Pode ser categorizado como acoplamentos de tipo elástico e não elástico. 

Essa escolha é particularmente vantajosa para indústrias que utilizam acionamentos de eixos, visto que são flexíveis em termos de torção. Ou seja, compensam todas as possíveis discrepâncias de alinhamento. 

Portanto, esse tipo de acoplamento possibilita a correção de quatro variações na falta de alinhamento do eixo: angular, deslocamento, a combinação de ambos e movimento axial. 

Principais vantagens dos acoplamentos flexíveis: 

• Instalação rápida e fácil 
• Baixa manutenção 
• Não necessita de lubrificação 
• Instalação vertical e horizontal 

Acoplamento Elástico: 

O que define um acoplamento elástico? É o acoplamento que emprega um componente flexível entre os cubos. Esse componente pode ser constituído de materiais como borracha ou poliuretano. 

Os tipos mais frequentes compreendem: o estilo garra, estrela, acoplamento de junta universal e quadra-flex. 

Eles desempenham um papel crucial no funcionamento eficaz de máquinas e equipamentos industriais. Possuem uma maior capacidade de absorção de impactos, defesa contrachoques mecânicos e atenuação de vibrações. 

Sua construção simples e instalação descomplicada exigem pouca manutenção. Portanto, o custo deste componente é relativamente baixo. 

Adicionalmente, sua durabilidade supera a de outros tipos de acoplamentos industriais. São aplicados em faixas de potência do motor que variam de 0.5 a 200 cavalos de potência. 

Os componentes do acoplamento elástico são produzidos com diferentes formatos. No entanto, cada fabricante projeta o cubo do acoplamento com encaixes exclusivos. 

Acoplamento rígido ou fixo: 

Os acoplamentos rígidos devem ser empregados apenas quando os eixos estão perfeitamente alinhados, pois não possuem qualquer componente flexível. 

Se houver desalinhamento, o torque transmitido aos eixos pode aumentar o risco de falhas precoces nos componentes. 

Existem três categorias principais de acoplamentos rígidos: 

1. Em forma de luva: apresentam um design tubular, com furos para acomodar os eixos, que são fixados em cada lado do acoplamento; 

2. Com flanges: consistem em flanges fixadas nas extremidades de cada eixo, sendo esses flanges unidas por meio de parafusos para transmitir o torque; 

3. Bipartidos: são utilizados quando é necessária facilidade na instalação e remoção dos acoplamentos. Possuem um formato de tubo dividido longitudinalmente, e a união das duas metades é feita por parafusos. 

Acoplamento de Engrenagem: 

Os acoplamentos de engrenagem operam de maneira semelhante a um sistema de engrenagens, ou seja, transferem torque através de cubos com dentes. 

Graças ao mecanismo de engrenagem, esses acoplamentos são apropriados para transmitir grandes torques e são capazes de compensar pequenos desalinhamentos entre os eixos acoplados, sem produzir tensões ou cargas não previstas nos equipamentos conectados, e sem perdas significativas de potência. 

Isso em deslocamentos ou movimentos axiais, evitando que um eixo provoque um impulso excessivo sobre o outro e permitindo que cada um gire na sua posição normal. 

Utilizamos esses acoplamentos quando há necessidade de altas velocidades e elevados torques, com uma vida útil prolongada. 

Dependendo da aplicação específica, o acoplamento de engrenagem requer manutenção mecânica periódica. Se essa manutenção for realizada de maneira adequada, a durabilidade deste acoplamento pode se estender por vários anos. 

Acoplamento de Corrente: 

Os acoplamentos de corrente consistem em dois cubos conectados radialmente que são interligados por uma corrente de rolos dupla. São empregados em situações em que a velocidade é baixa a moderada, enquanto o torque é elevado. 

A transmissão de torque ocorre devido ao engrenamento dos dentes da roda dentada (montada no eixo) com a corrente dupla de rolos. As folgas no ajuste permitem acomodar pequenos desvios de alinhamento, incluindo aqueles angulares, paralelos e axiais. 

Os acoplamentos de corrente também demandam atenção especial quanto à lubrificação, dependendo da aplicação, especialmente no que diz respeito à lubrificação da própria corrente. 

Para especificar um acoplamento de corrente, é necessário conhecer: 

1. O diâmetro dos eixos; 

2. O torque a ser transmitido; e 

3. O fator de serviço fornecido pelo fabricante. 

Um exemplo de equipamento onde esses acoplamentos são amplamente utilizados é a correia transportadora. 

Acoplamento de Grade 

O acoplamento de grade emprega um componente flexível em formato de grade elástica. Dessa forma, ele tem a capacidade de acomodar pequenas discrepâncias lineares, radiais e angulares. 

Por essa razão, recorremos a ele quando estamos lidando com níveis elevados de torque e necessidade de amortecimento. 

Além disso, ele apresenta uma habilidade superior para absorver vibrações, especialmente em comparação com outros modelos, como os de engrenagem. 

No entanto, é imperativo que os eixos estejam devidamente alinhados para evitar desalinhamentos excessivos. 

A questão da lubrificação é outro fator de extrema importância com esses acoplamentos. O espaço entre as grades deve ser preenchido com graxa. Para alcançar esse objetivo, eles são envolvidos por uma carcaça bipartida, cujo propósito é garantir que o lubrificante cubra completamente a grade durante a operação. 

Acoplamento de Lâminas 

O acoplamento de lâminas é aquele no qual o torque é transferido através de discos finos, conhecidos como lâminas, que são tensionados e comprimidos durante o funcionamento. 

Esses acoplamentos transmitem o torque com uma eficiência notável e são capazes de acomodar uma variedade de tipos de desalinhamento. Eles também têm a capacidade de compensar o movimento relativo entre o eixo de acionamento e o eixo acionado. 

Se o acoplamento de lâmina possuir apenas um conjunto de lâminas, ele pode acomodar desalinhamentos angulares e axiais. Se houver dois conjuntos de lâminas, ele também pode acomodar o desalinhamento paralelo. 

Os acoplamentos de lâmina desempenham as seguintes funções: 

1. Transmissão de potência: com uma eficiência de transmissão próxima de 100%; 

2. Compensação de desalinhamentos: é possível compensar desalinhamentos em todas as direções usando um acoplamento específico para cada direção; 

3. Compensação de movimento relativo entre os eixos: o movimento relativo ocorre durante a operação quando os eixos se deslocam axialmente, aproximando ou afastando suas extremidades. 

Acoplamentos Industriais de Precisão: 

Os acoplamentos de precisão têm a capacidade de suportar movimentos dinâmicos e amplas variações no torque de acionamento, ao mesmo tempo em que efetuam a transmissão de rotação com extrema exatidão. Apresentam dimensões reduzidas e um baixo momento de inércia. 

Por essa razão, são particularmente indicados para aplicação em sistemas de transmissão compactos em máquinas de pequeno porte e leves. Por exemplo, eles encontram grande utilidade em contextos de automação e robótica. 

Além disso, esses acoplamentos desempenham a importante função de salvaguardar outros componentes contra vibrações e sobrecargas de torque. Seu elemento flexível pode ser feito de elastômero ou metal, sendo que este último tem a forma de fole. 

Os acoplamentos de precisão exibem uma elevada densidade de torque, ou seja, a relação entre o torque e o volume ocupado pela peça é notável. 

Acoplamentos Industriais Hidráulicos: 

Um acoplamento hidráulico é composto por duas hélices, uma no eixo de acionamento e outra no eixo acionado. Ambas estão contidas em um invólucro que contém um fluido, normalmente óleo. 

Quando o eixo de acionamento faz girar sua hélice, isso causa a circulação do fluido e, por consequência, faz a hélice no eixo acionado girar, transferindo o torque entre os eixos. 

A grande vantagem desse sistema é que não há contato direto entre as hélices dos dois eixos. Portanto, os choques e vibrações praticamente não são transmitidos pelo acoplamento; em vez disso, são absorvidos pelo fluido. 

Um ponto a ser considerado no projeto é que, geralmente, a velocidade do eixo acionado tende a ser cerca de 3% menor do que a do eixo de acionamento quando conectados por um acoplamento hidráulico. 

Esses acoplamentos são empregados em aplicações que envolvem baixos níveis de vibração, um controle eficaz na partida e alta confiabilidade em longo prazo. 

Acoplamento de Pneu (Flexível): 

O acoplamento flexível proporciona uma série de benefícios significativos em termos de eficiência operacional e proteção de equipamentos. Esse dispositivo é projetado para conectar e transferir torque entre eixos rotativos, permitindo alguma flexibilidade na transmissão de movimento. Abaixo, destacam-se alguns dos benefícios fundamentais do acoplamento flexível: 

1. Absorção de Choques e Vibrações: Um dos principais benefícios do acoplamento flexível é sua capacidade de absorver choques e vibrações. Isso é especialmente vital em ambientes industriais onde máquinas e equipamentos estão sujeitos a condições adversas. A flexibilidade do acoplamento reduz o impacto dessas forças, prolongando a vida útil dos componentes e minimizando a necessidade de manutenção. 

2. Compensação de Desalinhamento: O acoplamento flexível é eficaz na compensação de desalinhamentos entre os eixos conectados. Desalinhamentos podem ocorrer devido a imprecisões na fabricação, movimentação térmica ou outras variáveis. O acoplamento flexível acomoda essas variações, evitando o desgaste prematuro de componentes e aumentando a confiabilidade do sistema. 

3. Proteção contra Sobrecargas: Em situações de sobrecarga, como picos de torque repentinos, o acoplamento flexível atua como um elemento de segurança. Sua capacidade de absorver energia excessiva protege os componentes do sistema, como motores e equipamentos acionados, evitando danos e reduzindo os custos de reparo. 

4. Facilidade de Manutenção: O acoplamento flexível, por ser um componente mais resiliente, muitas vezes requer menos manutenção do que alternativas rígidas. Isso resulta em redução de custos operacionais e períodos de inatividade mais curtos durante a manutenção preventiva. 

5. Eficiência na Transmissão de Potência: Ao minimizar perdas de energia devido a vibrações e desalinhamentos, o acoplamento flexível contribui para uma transmissão de potência mais eficiente. Isso se traduz em um desempenho mais consistente e economia de energia ao longo do tempo. 

Qual é a relevância de selecionar o acoplamento apropriado para a sua indústria? 

Infelizmente, no mercado, existem profissionais que subestimam a importância de escolher o modelo e o tipo adequado para a sua atividade industrial. 

Portanto, enfatizamos que é essencial compreender quais são as suas exigências operacionais, de modo que você esteja habilitado a optar pelo acoplamento ideal para a sua indústria. 

Essa análise será determinante para que você tome uma decisão acertada, aumentando o índice de disponibilidade e prolongando a vida útil dos acoplamentos. 

Compreenda que, se você negligenciar todo esse processo, não alcançará desempenho e resultados satisfatórios na sua operação. Além disso, estará sujeito a operar suas máquinas com o risco de quebra dos eixos e desgaste das peças. 

Portanto, fornecemos a seguir algumas sugestões para auxiliá-lo na seleção do modelo adequado: 

Elabore um plano.

Desenvolva um projeto bem estruturado, tenha uma compreensão clara do que é necessário, faça pesquisas e estude catálogos de peças! 

É fundamental compreender suas necessidades, definir os resultados desejados e os objetivos que pretende alcançar. 

Preste atenção nos materiais, nas marcas e nos métodos de fabricação. 

Avalie a qualidade dos materiais utilizados no acoplamento. Verifique de que tipo de material ele é feito e se pertence a uma marca de renome ou se é compatível com outras marcas. 

Os produtos compatíveis possuem a mesma qualidade das peças de referência disponíveis no mercado. Além disso, eles geralmente têm custos mais baixos, cumprem os padrões de qualidade ISO e podem ser prontamente adquiridos. Portanto, são uma excelente opção para empresas e indústrias diversas. 

Acesse suporte técnico. 

Acompanhe todo o processo de especificação e desempenho do acoplamento. Análise e procure informações sobre o fabricante dos produtos, examine os catálogos dos modelos e, é claro, busque orientação com consultores de vendas especializados no assunto. 

Lembre-se! Não hesite em pedir ajuda, os consultores estão disponíveis para auxiliá-lo em todo o processo de seleção. 

Ao seguir essas orientações, você estará totalmente preparado para determinar qual é o equipamento mais adequado para a sua empresa. 

Quais são as causas primárias que podem resultar na quebra de um acoplamento? 

Os acoplamentos apresentam diversas razões que podem ocasionar um mau funcionamento ou falha em sua operação, como, por exemplo, a falta de lubrificação adequada dos acoplamentos. 

Existem outros fatores que têm o potencial de prejudicar os acoplamentos. Portanto, para um entendimento mais aprofundado das razões reais por trás da quebra de acoplamentos, recomendamos que você consulte e compartilhe todos os detalhes da sua situação com um especialista, uma vez que cada operação opera de maneira específica. 

A seguir, listamos as principais causas que podem levar a essas falhas: 

1. Desalinhamento e desequilíbrio inadequados; 

2. Desgaste excessivo; 

3. Vibrações em níveis elevados; 

4. Travamento do equipamento; 

5. Excesso de torque; 

6. Problemas no flange, muitas vezes originados por aperto insuficiente; 

7. Falta de fixação adequada dos cubos; 

8. E diversas outras causas. 

Além disso, ressaltamos que, em caso de quebra, é fundamental realizar manutenção corretiva no equipamento, evitando prejuízos substanciais para a sua operação. 

Acoplamentos MARTIN 

Os acoplamentos Martin transmitem a potência suavemente, compensando ao mesmo tempo desalinhamentos angulares de até 4°, desalinhamentos paralelos de máximo 1/8″ e flutuação do eixo de 5/16″.  

No catálogo de acoplamentos Martin, existes diversas possibilidades par que, dessa forma, se adapte a sua necessidade. Entre eles temos: 

QUADRA FLEX  

O MELHOR ACOPLAMENTO para aplicações que envolvem motores de ALTAS VELOCIDADES. 

Além de ser muito versátil, oferece grande durabilidade e flexibilidade a torção. É de fácil instalação, suporta desalinhamento, impacto e vibração. 

Este acoplamento flexível tem um elemento dentado de borracha, com dentes tanto no interior quanto no exterior e tem flanges fabricadas tanto em ferro fundido quanto em aço. 

É versátil e geralmente usando com motores de bomba ao transmitir um torque torcional. 

Não necessita de lubrificação, é livre de manutenção e oferece longa vida se estiver devidamente projetado 

Adaptam-se a 4 tipos de desalinhamento 

FLANGES TIPO J 

As flanges J Martin são fabricadas em aço sinterizado. A vantagem do aço sinterizado é que pode ser usinado enquanto as ligas de zinco não. O benefício é dar componentes de maior valor ao usuário. 

FLANGES TIPO S 

Fabricadas em ferro fundido e em aço sinterizado e utilizadas com todos os tipos de elementos 

FLANGES TIPO B 

As flanges tipo B são preparadas para trabalhar com buchas QD e são fabricadas em ferro fundido 

FLANGES SC  

Compensam a separação que normalmente existe entre os eixos do motor e de uma bomba. 

O projeto drop out facilita a troca e o reparo do acoplamento sem a necessidade de tocar na instalação e no alinhamento tanto da bomba quanto do acoplamento. 

Pode-se misturar e combinar cubos e flanges para várias aplicações 

Os elementos são fabricados em quatro materiais. 

TPR – borracha termoplástica material exclusivo da Martin, combina a resistência ao calor e a baixa compressão. Molde por injeção – nome comercial – santo prene – konsanto 

Borracha de uso geral que combina as características dos EPDM e do Neoprene em um mesmo elemento. 

Resistente a óleos, solventes e produtos químicos, sua cor é preta. 

EPDM – Normalmente usados por nossos concorrentes, Cor preta, resistência química moderada 

NEOPRENE – resistente a óleo, Muitas vezes especificado pela API The American Petroleo Intitute, sua cor é preta 

HYTREL – é um elastômero de poliéster moldado, projetado para aplicações de alto torque e alta temperatura. Transmite 4 vezes mais potência que os elementos equivalentes de TPR, EPDM e NEOPREME 

Não é um substituto para TPR, EPDM ou NEOPREME. Sua cor é laranja. 

A linha completa dos produtos quadra flex inclui 13 tamanhos com diferentes capacidades de torque de até 72 mil libras por polegada 

ACOPLAMENTO DE CORRENTE 

Os dentes e a corrente trabalham sem folga, o que permite distribuir toda carga ao redor do acoplamento, sendo o melhor para suportar o impacto de cargas muito pesadas. 

É o acoplamento mais antigo introduzido pela Martin por volta dos anos 60. 

Oferece um projeto compacto e é o nosso único acoplamento metálico flexível. 

Ambos são feitos em aço carbono ou aço sinterizado e já vem com dentes endurecidos. 

Os acoplamentos de corrente consistem em dois cubos tibo B, com os dentes achatados para facilitar a instalação da corrente nos dentes do acoplamento, e para que não se sobressaiam para além da corrente. 

O acoplamento utiliza uma cobertura de segurança opcional, que mantém o lubrificante requerido, porém recomenda-se utilizar a cobertura para prolongar a vida útil e proporcionar maior 

Os acoplamentos de corrente devem ser de construção sólida, ter dentes endurecidos, ter um perfil de dente trucado e ter geralmente um diâmetro externo maior. 

A Martin oferece cinco tipos de acoplamento de corrente de rolos 

Com furo piloto, furo na medida, bi-partidos, com bucha QD ou com bucha TAPER em duas composições diferentes – TBH a bucha é montada pelo lado do cubo e TBF a bucha é montada pelo lado do sprocket.

 

ACOPLAMENTO DE ESTRELA 

São projetados para transmitirem torque enquanto amortecem as vibrações do sistema compensando o desalinhamento. É um projeto seguro, pois continuarão operando mesmo se o elemento elástico falhar. 

A Martin oferece dois tipos de acoplamento de estrela. 

ML – Universal – completamente intercambiável com outros fabricantes e geralmente usados em aplicações leves a médias. 

Martin SUPER – oferece uma capacidade superior no mesmo tamanho que o ML. Utiliza uma curvatura da estrela, que permite uma maior distribuição de carga e promove uma compressão mais eficiente na base da estrela. Em geral um aumento de 11 a 28% da potência. O MS usa o mesmo elemento que o ML. 

Oferece 4 tipos de matérias 

BUNA N – elastômero moldado por compressão, altamente flexível e com boa resistência a óleo. 

URETANO – Oferecem uma vez e meia maior capacidade de torque do que Buna N, porém o efeito do amortecimento é menor. 

HYTREL – projetado para aplicações de alto torque e alta temperatura, oferecem três vezes maior capacidade de torque do que Buna N. 

BRONZE MTO – aplicações especiais. 

ACOPLAMENTO DE PNEU MARTIN FLEX 

Dos acoplamentos Martin é o que lida com MAIOR DESALINHAMENTO. 

Oferece uma qualidade superior e uma forte aderência ao eixo já que são preparadas para bucha QD. 

Utiliza um elemento de borracha flexível, moldado numa só peça com um corte, como resultado pode ser montado e desmontado sem tirar totalmente os cubos. 

Comparado com outros acoplamentos flexíveis este tem excelentes características de amortecimento axial e a torsão. 

Feitos com corpos de aço e tem potencial para operar à maior velocidade. 

PNEU FLEXIVEL –intercambiável com o paraflex da dodge e possui elementos de tração para absorver choques, impactos e vibrações torcionais. 

FLANGES – não são intercambiáveis, corpos de aço para operar à maiores velocidades. não são intercambiáveis, 

BUCHAS QD – maior variedade de furos para facilitar a montagem. 

O acoplamento flexível Martin Flex transmite suavemente a potência enquanto compensa 

– Até 4 graus de desalinhamento dos eixos. 

– 1/8” de desalinhamento paralelo. 

– 5/16” de flutuação axial do eixo 

ACOPLAMENTO BLUE FLEX

Os Acoplamentos de Grade Blue-Flex™ da Martin são fabricados para suportar altos níveis de torque e aplicações que lidam com alto RPM. 

Ao contrário de outros acoplamentos metálicos, os Acoplamentos de Grade Blue-Flex™ da Martin têm a capacidade de reduzir as vibrações e amortecer as cargas de impacto para ambos os componentes motriz e movido da transmissão de potência. 

O contato progressivo entre o perfil curvo dos dentes do cubo e a grade flexível permite absorver a energia do impacto distribuindo-a e reduzindo a magnitude dos picos de carga. 

Os Acoplamentos de Grade Blue-Flex™ seguem os mesmos padrões de produto e serviço que fazem com que a seja a Empresa em que você pode confiar, quando se trata de qualidade, disponibilidade e serviço.

ACOPLAMENTO DE ENGRENAGEM

Os acoplamentos de Engrenagens Martin cumprem 3 funções básicas. 

1.Acoplam fisicamente dois eixos, transmitindo torque diretamente de um eixo ao outro, com velocidade constante. 

2.Compensam pequenos desalinhamentos entre os eixos acoplados, sem produzir tensões ou cargas não previstas nos equipamentos conectados, e sem perdas significativas de potência. 

3.Compensam deslocamentos ou movimentos axiais, evitando que um eixo provoque um impulso excessivo sobre o outro e permitindo que cada um gire na sua posição normal. 

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