FADIGA

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FADIGA A análise de uniões aparafusadas carregadas à tração e submetidas à ação de fadiga pode ser feita pelos métodos tradicionais. A tabela mostra o fator médio de redução de resistência à fadiga para o filete sob a cabeça do parafuso e para o começo da rosca do parafuso.

FADIGA Ao se usar os limites de resistência à fadiga, deve-se considerar o acabamento como usinado, a menos que seja conhecido o método de fabricação. Foi observado que a distribuição das falhas típicas de um parafuso é de cerca de 15% sob a cabeça, 20% no final da rosca e 65% na rosca junto à face da porca.

FADIGA A maioria dos carregamentos de fadiga encontrados na análise de juntas aparafusadas é do tipo em que a carga externa aplicada flutua entre zero e uma força máxima P. A fim de determinar os componentes médio e variável da tensão no parafuso para tal situação, emprega-se a análise de pré-carregamento, onde: Desta forma, o componente variável da tensão no parafuso é:

FADIGA Assim, a tensão média é igual ao componente variável mais a tensão mínima: Supondo-se que falte segurança no projeto, podem ser tomadas algumas medidas: Pode-se reduzir a intensidade da pré-carga no segundo membro da equação, já que este é o predominante. Contudo esta pode não ser a melhor opção, já que pode causar o afrouxamento da porca.

FADIGA Para verificar o que mais pode ser feito, toma-se o primeiro termo da equação e dividem-se o numerador e o denominador por kp, obtendo-se: O que mostra que, caso seja possível projetar uma união de maneira que seu coeficiente de rigidez km/kp seja muito grande, o termo kp/(kp+km) será pequeno, assim como σa. Na maioria dos casos, esta é a melhor maneira de se projetar uma união.

FADIGA Não há dúvidas de que uma outra maneira de tornar σa pequeno é usar uma maior quantidade de parafusos, desde que isto reduza a carga P que deve ser suportada por cada parafuso. No caso de uma união com junta em todo seu contato, esta fica submetida a uma carga de compressão entre as peças. Assim, sua rigidez pode predominar, sendo incluída no cálculo da rigidez equivalente.

FADIGA Quando uma união é montada com junta em toda sua extensão, a pré-carga do parafuso deve ser ajustada para proporcionar uma pressão na junta, dentro da faixa recomendada pelo fabricante. No caso de se adotar uma junta embutida, obtêm-se a pressão correta igualando-se a forma e o tamanho da junta às dimensões da ranhura de retenção. Geralmente considera-se que uma junta embutida não produz efeito na rigidez das peças da união.