Natal Pasqualetti Neto*
Todos sabemos que a prensa é uma máquina perigosa. Sabemos também que muito tem sido feito para a redução de acidentes em operações usando este tipo de máquina. Para entender melhor o avanço na segurança da prensa, vamos analisar tecnicamente o principal perigo deste tipo de máquina.
Primeiro devemos lembrar que a conformação de metais é bem antiga e, com certeza, antigamente não havia uma preocupação com a segurança.
Vamos imaginar a seguinte situação: uma pessoa joga uma pedra de uma certa altura para conformar algum material.
Se no momento em que a pedra está caindo alguém penetra na região onde está o material, não há como evitar o acidente. Tecnicamente, a causa principal do acidente seria a falta de controle do movimento.
Em uma prensa mecânica excêntrica temos um motor elétrico que gira um volante para armazenar a energia, e um sistema de engate que vai conectar o volante ao mecanismo de acionamento do martelo.
Antigamente, a maioria das prensas mecânicas, sobretudo as pequenas, era muito simples e barata. A parte mecânica se baseava na estrutura, no sistema de acionamento e nos mancais. A parte elétrica consistia apenas no motor elétrico e em uma chave liga-desliga.
Na figura acima
O motor elétrico principal, por meio de uma correia, gira o volante, armazenando no mesmo a energia de prensagem:
O volante está apoiado em uma bucha, diretamente, ou sobre rolamentos, e gira livremente sem contato com o eixo de acionamento da prensa;
Nesta situação a prensa está parada.
Mesmo o volante não tendo contato com o eixo de acionamento, o eixo excêntrico, estando para cima, é instável e o martelo pode descer devido ao próprio peso. Dessa forma, quando a prensa está parada devemos travar o eixo na estrutura da prensa.
Para movimentar o martelo é necessário um sistema de engate. Este sistema irá conectar o volante ao eixo da prensa.
Conforme é mostrado acima, a prensa necessita de um sistema de parada e de um sistema de engate. Um dos sistemas de engate é o chamado engate por chaveta, proibido em vários países. Abaixo é mostrado um exemplo de uma prensa com engate por chaveta.
Exemplo de uma chaveta deste tipo de prensa
Neste sistema o volante gira livremente sobre uma bucha, montada sobre o eixo de acionamento. Na região do volante onde acontece o engate, a chaveta é um meio círculo (chaveta meia cana). Quando o operador pisa no pedal, a chaveta gira e conecta o volante ao eixo, movimentando o martelo.
Este sistema de engate apresenta dois problemas:
Uma vez engatado, o martelo só para após completar um ciclo. Não se tem controle do movimento do martelo;
Se a chaveta quebrar, a máquina fica rodando sem parar.
Este tipo de máquina foi e é responsável por milhares de acidentes, e por esse motivo foi proibido em diversos países.
Para se ter segurança, as normas referentes a prensas mecânicas orientam para que o engate e a parada sejam feitos com o uso de um sistema de freio/embreagem. Pelo uso de um sistema de freio/embreagem a prensa tem controle total do movimento do martelo, da mesma forma que temos o controle do movimento de um automóvel.
O sistema de freio/embreagem de uma prensa, basicamente, é um cilindro pneumático ou hidráulico que trabalha por atrito. Existe uma diversidade muito grande de modelos, os quais são fabricados por empresas especializadas.
Abaixo é mostrado um exemplo de sistema freio/embreagem pneumático combinado.
Embreagem
A parte que corresponde à embreagem está conectada ao volante;
O acionamento da embreagem é feito, neste caso, por pressão pneumática. Existe também o sistema hidráulico;
O desengate da embreagem é feito por molas durante a despressurização do ar.
Freio
A parte que corresponde ao freio está conectada à estrutura da prensa;
O acionamento do freio é feito por molas (figura a seguir). Por motivo de segurança, as normas referentes a prensas mecânicas estabelecem que o freio não pode depender de energia externa, e neste caso são utilizadas molas. Também é estabelecido que o sistema tem que possuir múltiplas molas e que o sistema de freio tem que garantir a parada mesmo que 50% das molas estejam quebradas.
O desengate do freio é feito por pressão pneumática. Existe também o sistema hidráulico.
Conforme o que foi apresentado, temos, do ponto de vista técnico, as condições básicas para um engate e parada da prensa seguros. Porém, é bom lembrar da importância da manutenção correta do sistema de freio/embreagem.
Como podemos ver, com um sistema de freio/embreagem temos o controle total do movimento do martelo e este é o ponto de partida para começar a implantação dos sistemas de segurança em prensas mecânicas.
*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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