Molas helicoidais

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OBJETIVO


Estabelecer a relação entre a força aplicada à uma mola helicoidal (F) e a sua deformação (x), e analisar o movimento harmônico simples.




2 – INTRODUÇÃO

2.1 Molas Helicoidais:

A mola é uma peça que é susceptível de sofrer deformações importantes quando submetida à ação de uma força e de recuperar essas deformações, retomando a forma inicial, quando cessa aação deformadora. As molas são peças que se empregam para realizar ligações elásticas, isto é, ligações que consentem deslocamentos relativos de amplitude limitada entre as peças ligadas. As finalidades principais da aplicação das molas são:
O amortecimento de choques; por exemplo, nos pára choques de vagões de caminho de ferro;
A manutenção em posição de peças, obrigando-as aregressar à posição inicial, quando dela são desviadas por qualquer ação exterior de duração limitada; por exemplo, nas válvulas de segurança e nos copos de lubrificação;
A limitação das vibrações e a melhoria das suspensões; por exemplo, nas suspensões de automóveis e nos selins de motocicletas.
Quanto à maneira como trabalham, isto é, como resistem ao esforço que lhes é aplicado, asmolas podem ser de compressão, de tração e de torção. Quanto à forma consideram-se os seguintes tipos de molas: helicoidais, em voluta, elásticas, em espiral e de folhas. Alguns destes tipos de molas só podem trabalhar de uma determinada forma: à compressão, tração ou torção. As molas helicoidais são constituídas por arames de metal elástico, enrolados com forma de hélice cilíndrica ou cônica,geralmente direita. A secção do arame é, na maior dos casos, circular e mais raramente quadrada ou elíptica. O arame é geralmente de aço, mas em certos casos pose ser de cobre ou bronze. As molas helicoidais podem trabalhar á compressão, à tração ou à torção.
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Para que a mola trabalhe funcione em boas condições é necessário que as suas extremidades tenham superfícies de apoioplanas e perpendiculares ao eixo da mola. Nas extremidades das molas de tração dois ganchos de forma circular.
Quando as molas helicoidais têm várias espiras, podem representar apenas as espiras extremas e indicar com duas linhas tipo (d), as geratrizes de contorno aparente do cilindro gerador da hélice corresponde ao eixo do arame.
Na contagem das molas helicoidais interessa geralmenteindicar:
Dimensões da secção do arame, o diâmetro d1 no caso da secção circular;
Sentido da hélice, isto é, se é direita ou esquerda;
Passo da hélice (p), definido com a mola em repouso;
Número de espiras completas da mola;
Diâmetro médio da hélice (dm);
Comprimento da mola (L) quando em repouso;
Comprimento da mola(L1) quando solicitada.
Costuma também indicar-se a força máxima F que sepode aplicar à mola, a partir da qual se define a flexibilidade da mola:
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Nas molas helicoidais que trabalham à torção, o esforço que as solicita é perpendicular ao eixo da mola, em vez de coincidente com ele, como sucede nas molas trabalhando à tração ou á compressão. Um exemplo muito conhecido de mola que se usa nas chamadas molas de roupa.Além das molas helicoidais cilíndricas, existem também molas helicoidais cônicas que trabalham sempre à compressão. As molas em voluta trabalham sempre à compressão e utilizam-se, sobretudo, para amortecer choques muito fortes, por exemplo, nos pára choques das carruagens de caminho de ferro.
As molas elásticas também chamadas anilhas Belleville, do nome do engenheiro francês que em 1866 aspatenteou, podem-se usar em elementos isolados, ou montados em série ou em paralelo, montando, por exemplo, três anilhas em série, se se triplicar a carga, obtém-se a mesma deformação. Montando três anilhas em paralelo, triplica-se a deformação se se triplicar a carga. É também possível combinar as montagens em série e em paralelo, por forma a conseguir as condições de carga e deformação que se...
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