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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO
CENTRO TECNOLGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA
MOLAS
Alexandre Delpupo Monfardini
Camila Moura de Almeida
Joyce Brunoro Thom
Renata Trevelin da Silva
Talles Henrique Bone Mafort
Maro, 2013
Vitria/ES
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CRONOGRAMA Definio
Classificao
Aplicaes
Molas Tradicionais
Molas Helicoidais
Perfis
Compresso
Trao
Toro
Molas Planas
Simples
Prato
Feixe de Molas
Molas Espirais
Outras Opes de Molas
Molas Volutas
Molas Pneumticas
Molas de Proteo
Molas Hidrulicas
Materiais para Molas
Processos de Fabricao
Projeto de Fabricao
Inovaes Tecnolgicas
Segurana
Referncias Bibliogrficas
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DEFINIO
Elementos que possuem elasticidade relativamente alta;
Armazenam energia potencial elstica sem se deformar
plasticamente;
Trabalham no campo de deformao elstica.
Molas diversas
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CLASSIFICAO
Lineares
Deformao proporcional carga Lei de Hooke.
No-lineares
Molas duras ou molas macias.
Grfico tenso x deformao dos diferentes tipos de molas.
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CLASSIFICAO
Molas no-lineares apresentam comportamento prximo ao
linear em certa faixa (faixa linear) ponto de operao.
Grfico tenso x deformao.
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APLICAES GERAIS
Armazenamento de energia:
Relgios, brinquedos, vlvulas de descarga, aparelhos de
controle.
Interior de um relgio.
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APLICAES GERAIS
Amortecimento de choques:
Suspenso, para-choques de veculos, acoplamento de eixos,
proteo de instrumentos sensveis.
Suspenso em veculos
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APLICAES GERAIS
Distribuio de cargas:
Estofamentos de poltronas, colches, veculos e estrados de
camas.
Colcho com mola
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APLICAES GERAIS
Limitao de vazo:
Regular a vazo de gua em vlvulas e registros e a vazo
de gs em bujes ou outros recipientes.
Vlvula
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APLICAES GERAIS
Preservao de junes ou contatos:
Preservar peas articuladas, alavancas de contato, vedaes
e etc., que estejam em movimento ou sujeitas a desgastes.
Mola de proteo.
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Planas Helicoidais
Espirais
Deformao
Te
ns
o
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MOLAS HELICOIDAIS
So as mais usadas em geral.
Em geral, so feitas de barra de ao enrolada em forma de
hlice cilndrica ou cnica.
A barra de ao pode ter seo circular, quadrada ou
retangular.
So classificadas quanto solicitao como: de compresso,
trao ou toro.
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MOLAS HELICOIDAIS - PERFIS Circulares:
So os perfis mais comuns e de fabricao mais fcil.
Quadrados ou Retangulares:
So perfis utilizados quando o projeto dispe de pouco espao;
Maiores custos de Fabricao;
Pode suportar 1/3 mais carga que uma mola equivalente de perfil
circular para uma mesma deformao.
Perfil retangular Perfil quadrado Perfil circular
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MOLAS HELICOIDAIS - COMPRESSO
Molas Retas:
Curso de deformao reduzido;
Formada por espirais;
Passo constante - rigidez constante em toda a extenso da mola;
Passo varivel mudana progressiva na rigidez da mola.
Tipos de molas de compresso.
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MOLAS HELICOIDAIS - COMPRESSO
Molas Cnicas ou Bicnicas:
Maior curso de deformao;
Coeficiente de deformao quase constante;
Boa estabilidade lateral (cnicas);
Vibraes e Ressonncia minimizadas;
Alto custo de fabricao.
Molas bicnicas. Molas cnicas.
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MOLAS HELICOIDAIS - COMPRESSO
Aplicaes:
Vlvulas
Amortecedores
Alicate
Colches
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MOLAS HELICOIDAIS - TRAO
Possuem ganchos (olhais) nas extremidades;
Suportam esforos axiais de trao;
Apresentam tenso inicial.
Molas de trao.
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MOLAS HELICOIDAIS - TRAO
Aplicaes:
Cama elstica Alicate de presso
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MOLAS HELICOIDAIS - TORO
Possuem braos de alavanca nas extremidades que diferem
em tamanho e ngulo formado entre eles;
Suportam esforos de toro.
Molas de toro.
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MOLAS HELICOIDAIS - TORO
Aplicaes:
Academia
Pregadores de roupas Ratoeiras
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MOLAS PLANAS So feitas em material plano ou em fita.
Projetadas para receberem esforos em um s sentido
As molas planas podem ser simples, prato, feixe de molas ou espiral.
Feixe de molas
Molas prato Molas simples
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MOLAS PLANAS - SIMPLES
Geralmente fixa em uma extremidade e livre na outra.
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MOLAS PLANAS - SIMPLES
Aplicaes: mscara de solda, bomba de suco.
Mola Plana para mscara de solda Mola plana da bomba de suco
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MOLAS PLANAS - PRATO
Essa mola tem a forma de um tronco de cone.
Em geral, as molas prato funcionam associadas entre si,
empilhadas, formando colunas.
Melhor soluo para aplicaes onde se requer cargas
bastante altas em espao confinados com pequenos
deslocamentos.
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MOLAS PLANAS - PRATO
Aplicaes: vlvulas, conjunto de freios, tubulaes, embreagens,
transmisso.
Mola de embreagem
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MOLAS PLANAS PRATO Tipos de Aranjos
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FEIXE DE MOLAS
O feixe de molas feito de diversas peas planas de
comprimento varivel, moldadas de maneira que fiquem retas
sob a ao de uma fora.
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FEIXE DE MOLAS
Aplicao: suspenso traseira de veculos.
Suspenso traseira de veculo.
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MOLAS ESPIRAIS
Em geral ela feita de barra ou de lmina com seo retangular.
A mola espiral enrolada de tal forma que todas as espiras ficam
concntricas e coplanares.
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MOLAS ESPIRAIS
Aplicaes: trenas e relgios.
Trena
Mecanismo interno de um relgio
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MOLAS VOLUTAS
Formadas por fios, barras ou chapas de seo retangular ou oval,
enroladas em espirais cnicas ou troncocnicas.
Grande capacidade de absoro de impacto em um pequeno
espao de trabalho.
Compresso: alto coeficiente de amortecimento por atrito .
Molas volutas de diferentes
tamanhos.
Compresso em mola voluta.
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MOLAS VOLUTAS
Muito utilizadas no segmento siderrgico, minerador, metalrgico,
de indstria naval e na manuteno de equipamentos.
Aplicaes: forno metalrgico, panela de induo, amortecedores
ou pra-choques nos engates de vages, em tesouras de podar,
mquinas de tosquiar.
Tesoura de podar.
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MOLAS PNEUMTICAS
Formada por um fole de material polimrico reforado, fechado por fixaes
metlicas.
A presso de ar interna dos foles, exerce fora de direo axial capaz de
empurrar, puxar ou suportar as cargas impostas.
Podem ser atuadoras ou isoladoras.
Ausncia de pontos de lubrificao.
Baixo custo de manuteno.
Molas pneumticas.
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MOLAS PNEUMTICAS
Aplicaes: suspenses pneumticas regulveis em veculos
utilitrios, nibus (cabine e assento), veculos ferrovirios, mquinas
estacionrias; ventiladores, motores, exaustores.
Chrysler - 1936. Suspenso em veculo de carga.
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MOLAS DE PROTEO
Utilizadas em mangueiras e flexveis que trabalhem muito prximo um do outro, em constante atrito com superfcies irregulares (pontas, quinas, cantoneiras), ou em atrito com superfcies lisas (chapas, cho).
Aplicaes: bomba de gasolina.
Molas de proteo
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MOLAS HIDRULICAS
Sistema pinho e cremalheira;
Operao reversvel;
Velocidade de fechamento ajustvel por meio de vlvulas.
Aplicaes: portas.
Mola hidrulica area
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MATERIAIS PARA MOLAS
Caractersticas necessrias para a fabricao de
molas:
Alta resistncia trao;
Alto ponto de escoamento;
Alto limite de elasticidade;
Alta resistncia fadiga;
Alto mdulo de resilincia;
Boa resistncia fluncia;
Resistncia a corroso e/ou a temperaturas elevadas;
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Alguns materiais que satisfazem esses critrios:
Ao-carbono;
Ao-liga;
Ao inox;
Lato para mola;
Bronze fosforoso;
Berlio-Cobre;
Ligas de Nquel;
MATERIAIS PARA MOLAS
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A escolha do material depende por exemplo:
Propriedades desejadas;
Aplicaes;
Custo;
Tcnica de fabricao;
MATERIAIS PARA MOLAS
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Materiais comuns para fio de mola
MATERIAIS PARA MOLAS
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Materiais comuns para fio de mola
MATERIAIS PARA MOLAS
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o Os materiais de mola podem ser conformados em barras,
arames ou tiras por vrios processos de conformao a
quente e a frio.
PROCESSOS DE FABRICAO
Molas diversas.
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o Conformao a frio:
Arames de mola;
Molas de baixa responsabilidade;
Pequenas sees;
Empresa Allevard Molas
PROCESSOS DE FABRICAO
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o Conformao quente:
Para molas de dimetros maiores;
O material aquecido at se tornar mais fcil de ser trabalhado;
Necessrio tratamento trmico posterior;
Molas de maiores responsabilidades.
Fabrica de Molas Grupo Schaeffler
PROCESSOS DE FABRICAO
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o Tratamentos trmicos so necessrios para
aliviar possveis tenses criadas:
Recozimento;
Encruamento;
Revenimento;
Forno de Tratamento Trmico
PROCESSOS DE FABRICAO
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o Critrios avaliados:
Solicitaes (esforos, deflexes, flambagem, etc);
Ambiente de trabalho (altas temperaturas, ambientes corrosivos);
Freqncia de uso;
Espao disponvel, peso, durabilidade.
Projetos de Molas
PROJETO DE FABRICAO
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 1/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 2/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 3/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 4/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 5/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 6/7
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Simbologia em Desenhos ABNT NBR 11145:1990 7/7
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INOVAES TECNOLGICAS
Molas Helicoidais FRP ( composto baseado em
fibra de vidro e resina epxi) Grupo Sogefi:
Reduo de Peso;
Maior durabilidade;
Conforto, conduo e
manuseio;
Segurana;
Produo: menor
quantidade de energia
utilizada e menor
desperdcio de material.
Mola tradicional (ao) x FRP
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INOVAES TECNOLGICAS
Nanomolas:
Molas com dimenses nano
mtricas;
Produo
Absoro de choques;
Excelente resistncia
mecnica.
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INOVAES TECNOLGICAS
Construo Civil:
Utilizao de
amortecedores de
molas;
Preveno de
desastres causados
por terremotos;
Utilizao em
amortecedores de
estdios de futebol.
Amortecedor utilizado na Arena Grmio
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SEGURANA
Defeitos observados em molas podem ser causados
por:
Problemas de produo;
Problemas de projeto;
Seleo incorreta de material para fabricao.
Alguns fatores a serem observados para fabricao
e utilizao em servio de molas:
Limite de elasticidade;
Alta resistncia fadiga;
Ambiente de trabalho;
Material para fabricao
Custo de fabricao.
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SEGURANA
Defeitos em molas
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FABRICAO DE MOLAS
AUTOMOTIVAS
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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
Projeto de Mquinas Uma Abordagem Integrada Robert L. Norton, 2 ed, Ed. Bookman.
Elementos de Mquinas - Vol I Gistav Niemann, 6 ed, Ed. Edgard Blcher 1971.
Projeto Mecnico de Elementos de Mquinas Jack A. Collin, Ed. LTC 2006.
Projeto de Engenharia Mecnica Joseph E. Shigley, Charles R. Mischike, 7 edio, Ed. Bookman 2004.
Apostila Rosa Marat Mendes Escola Superior de Tecnologia IPS 2003.
Disponvel em http://www.stockmolas.com.br/definicoes-
historia-molas.html, acesso em 02 de maro de 2013.
Material fornecido pelo professor.