Title

AVALIAÇÃO DA VIDA EM FADIGA DE UNIÕES PARAFUSADAS – ESTUDO DE CASO

EVALUATION OF FATIGUE LIFE OF UNIONS SCREWS - A CASE STUDY

Authorship

Moro, Mateus da Rosa; Pizzio, Everton; Strohaecker, Telmo Roberto

Moro, Mateus da Rosa

I am this author

Pizzio, Everton

I am this author

Strohaecker, Telmo Roberto

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-21405

Downloads

Abstract

Parafusos utilizados para fixação de partes submetidos a carregamentos cíclicos, estão sujeitos à falhas por fadiga. No estudo do conjunto carcaça/corrediça de um compressor fixado por parafusos prisioneiros - ISO M24x3, que fixam o flange da corrediça falham prematuramente por fadiga. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia para otimizar o desempenho em fadiga do conjunto parafusado. Na primeira fase foram realizados ensaios em parafusos de mesmas dimensões, porém de classes e processos de fabricação diferentes, para poder-se avaliar o melhor processo de fabricação no desempenho em fadiga. Observou-se que o processo de laminação da rosca seguido de tratamento térmico é o mais adequado para o caso em estudo. Após instrumentaram-se os prisioneiros utilizando strain gauges com os componentes em condições de serviço, para avaliar a deformação dos parafusos desde a aplicação do torque de aperto durante a montagem e acionamento do compressor até a operação em sua carga máxima. Apesar dos parafusos estarem submetidos à cargas dentro do regime de segurança, apresentam dispersão da pré-carga e baixa protensão de aperto. A conclusão principal foi que na configuração atual de união do flange com a carcaça, resulta num baixo índice de aperto que é verificado através das cargas máximas que são transferidas diretamente ao parafuso e que aumentando o comprimento do parafuso através da inserção de uma bucha extensora, aumenta a vida em fadiga.

Screws used for fixation of parts subjected to cyclic loads, are subject to fatigue failure. In the study of all housing / slide of a compressor fixed by studs - ISO M24x3, which secure the flange slide fail prematurely due to fatigue. The objective is to develop a methodology to optimize the fatigue performance of bolted together. In the first phase tests were done in the same size screws, but classes and different manufacturing processes, in order to better evaluate the manufacturing process in the fatigue performance. It was observed that the thread rolling process followed by heat treatment is most appropriate for the case study. After instrument-prisoners using strain gauges with the components in service conditions, to evaluate the deformation of the screws from the application of tightening torque during assembly and drive the compressor to operation at full load. Although the screws are subjected to loads within the system of security, present dispersion of pre-load and low clamping prestress. The main conclusion was that the current configuration of the flange union with the carcass, resulting in a low level of grip that is verified through the maximum loads that are transferred directly to the screw and that increasing the length of the screw by inserting a sleeve extension, increases fatigue life.

Keywords

Vida em fadiga; Parafusos prisioneiros; Processo de fabricação; Desempenho em fadiga.

Fatigue life; Prisioner screw; Manufacturing process; Performance fatigue.