Natal Pasqualetti Neto*

 

 

Continuando com os conceitos básicos de projeto de prensas, vistos na edição passada desta coluna, vamos falar agora da prensa mecânica.

 

A primeira fase consiste em fazer um levantamento junto ao usuário da prensa, abordando as seguintes questões:

 

• quais peças serão estampadas, ou seja, quais ferramentas serão utilizadas na prensa;

 

• como será feita a colocação, retirada e movimentação das peças;

 

• qual a produção desejada.

 

Com base nos dados obtidos a partir daí, vamos ter informações sobre a força, energia, curso, velocidade e dimensões básicas.

 

 

O fabricante de posse desses dados vai procurar uma prensa já existente que apresente as características mais próximas, e caso as prensas existentes não atendam às necessidades do cliente, será feita uma adequação de algum projeto existente ou, em último caso, um projeto novo.

 

 

Definição do torque

 

Na prensa mecânica temos um mecanismo que transforma o movimento de giro do eixo de acionamento em um movimento linear do martelo. Para o fechamento da ferramenta e estampagem da peça é necessária uma força vertical para baixo.

 

 

É importante lembrar que força é uma grandeza vetorial e, portanto, tem quantidade, direção e sentido.

 

 

Na prensa mecânica a força nominal gerada pelo torque só está disponível próximo ao PMI (ponto morto inferior). Além disso, próximo ao PMI, se algo impedir o martelo de descer, a força vai para o infinito.

 

NOTA: Para evitar que a força da prensa ultrapasse a força nominal, as prensas mecânicas costumam ter um sistema hidráulico de proteção contra sobrecarga.

 

Este ponto de aplicação de força próximo ao PMI depende da energia da prensa. Para uma mesma força nominal podemos ter diferentes valores de energia conforme o projeto do conjunto motor principal/volante.

 

Exemplo:

 

• Prensa com 2.500 kN a 5 mm antes do PMI – energia de 12,5 kJ;

 

• Prensa com 2.500 kN a 10 mm antes do PMI – energia de 25 kJ;

 

• Prensa com 2.500 kN a 15 mm antes do PMI – energia de 37,5 kJ.

 

 

O cálculo do torque será feito levando em consideração a aplicação da força nominal F_N no ponto de aplicação desejado, ou seja, da energia desejada para a prensa.

 

Este é um cálculo vetorial devido à mudança de direção da força conforme o respectivo ângulo de manivela da aplicação da força.

 

Uma vez conhecido o torque no eixo excêntrico, pela relação de transmissão das engrenagens, podemos determinar o torque no eixo principal de acionamento. O torque encontrado para o eixo principal de acionamento será utilizado para definição da embreagem.

 

Observem que quanto maior a energia da máquina, maior será o torque e mais robustos terão de ser os elementos de máquinas envolvidos na transmissão.

 

Isso significa que quanto maior a energia, maior será o custo da prensa. Aguardem a próxima parte para concluirmos o assunto. 

 

 

 

 

 

 

*Natal Pasqualetti Neto é engenheiro mecânico pós-graduado em Automação Industrial pelo Centro Universitário FEI (São Bernardo do Campo, SP). Sócio Proprietário da NATAL Treinamento e Consultoria – www.natal.eng.br.

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