O documento discute o dimensionamento e propriedades de molas, incluindo molas de compressão, tração e torção. É fornecida a equação para calcular o comprimento livre e número de espiras ativas em molas de tração. Também são apresentados os materiais usados em molas e os limites de resistência à tração, torção e fadiga.
3. DIMENSIONAMENTO – MOLAS DE TRAÇÃO
O comprimento livre L0 de uma mola de tração é dado pela relação:
L0 = (2C – 1 + Nt) d
E o número de espiras ativas é dado por:
Na = Nt + G/E
Onde G é o módulo de cisalhamento e E o módulo de elasticidade.
4. DIMENSIONAMENTO – MOLAS DE TRAÇÃO
Para a transferência de carga, é necessário um suporte ou peça específica para
fixação.
Normalmente são feitos ganchos em suas extremidades no mesmo material da
mola.
A concentração de tensões devido à curvatura
acentuada torna impossível o projeto do suporte
com a mesma resistência do corpo da mola.
Desta forma, é utilizado um fator de
concentração de tensões nos cálculos.
8. DIMENSIONAMENTO – MOLAS DE TORÇÃO
Para molas de torção, o número de espiras é calculado através da relação:
Onde l1 e l2 são equivalentes à distância perpendicular do ponto de
aplicação da força em relação ao centro da mola.
1 2
3
l l
Na Nt
Dπ
+
= +
Nt inteiro
360º
β
= +
12. RESISTÊNCIA DE MOLAS
A resistência à tração de uma mola é dependente do material e do diâmetro do arame.
Desta forma, o limite de resistência para o fio é dado pela relação:
Sendo os valores de A e m dados na Tabela:
13. RESISTÊNCIA DE MOLAS
A tabela a seguir lista as tensões máximas admissíveis de tração e torção (Ssy) em função
do limite de ruptura (Sut).
22. Normalmente adota-se o seguinte limite de resistência à fadiga, para
molas de aço com diâmetros inferiores a 10 mm para vida infinita:
Contudo ainda devem ser corrigidos para confiabilidade, temperatura e
concentração de tensões.
A resistência à ruptura para vida finita deve ser:
Onde Sr é o limite de resistência à torção.
DIMENSIONAMENTO – FADIGA