DESENHO E TRAÇADO CALDEIRARIA

CALDEIRARIATraçagem e Planificação

de Chapas

SENAI – CFP “ALVIMAR CARNEIRO DE REZENDE”

SENAI-CFP “Alvimar Carneiro de Rezende”Via Sócrates Marianni Bittencourt, 711 – CINCO

CONTAGEM – MG – Cep. 32010-010Tel. 31-3352-2384 – E-mail: [email protected]

Seção 1.01 Presidente da FIEMGRobson Braga de Andrade

1) Gestor do SENAIPetrônio Machado Zica

2) 3) Diretor Regional do SENAI e4) Superintendente de Conhecimento e Tecnologia

Alexandre Magno Leão dos Santos5) 6) Gerente de Educação e Tecnologia

Edmar Fernando de Alcântara7) 8) Elaboração9) Equipe Técnica do CFP/ACR

Unidade Operacional

Centro de Formação Profissional “Alvimar Carneiro de Rezende”

Sumário

Apresentação .................................................................................................... 21. Cuidados na Traçagem ....................................................................................1.1. Introdução .....................................................................................................1.2. Normas a serem observadas ........................................................................1.2. Cuidados na Traçagem em Série .................................................................1.3. Simbologia Convencional de Traçagem .......................................................2. Planificar Peças Simples .................................................................................2.1. Processos de Execução ...............................................................................3. Noções de Geometria ......................................................................................3.1. Linha .............................................................................................................3.1.1. Linha ..........................................................................................................3.1.2. Superfície ...................................................................................................3.1.3. Ponto .........................................................................................................3.1.4. Linha reta ...................................................................................................3.1.5. Linha quebrada ..........................................................................................3.1.6. Linha curva ................................................................................................3.1.7. Linha mista .................................................................................................3.1.8. Linha horizontal ..........................................................................................3.1.9. Linha vertical ..............................................................................................3.1.10. Linha inclinada .........................................................................................3.1.11. Linhas paralelas .......................................................................................3.1.12. Linhas oblíquas.........................................................................................3.1.13. Linhas perpendiculares ............................................................................3.1.14. Segmento de reta ....................................................................................3.1.15. Linha poligonal .........................................................................................3.2. Ângulos .........................................................................................................3.2.1. Ângulo ........................................................................................................3.2.2. Ângulo agudo .............................................................................................3.2.3. Ângulo obtuso ............................................................................................3.2.4. Ângulo reto .................................................................................................3.2.5. Ângulo raso ................................................................................................3.2.6. Ângulos de 360° .........................................................................................3.2.7. Ângulo central .............................................................................................3.2.8. Ângulos complementares ...........................................................................3.2.9. Ângulos suplementares .............................................................................3.2.10. Ângulos replementares ............................................................................3.2.11. Bissetriz ...................................................................................................3.2.11. Mediatriz ..................................................................................................3.3. Polígonos.......................................................................................................3.3.1. Polígono .....................................................................................................3.3.2. Polígono regular .............................................................................................3.3.3. Polígono irregular........................................................................................3.4. Triângulos .....................................................................................................3.4.1. Triângulo eqüilátero ...................................................................................3.4.2. Triângulo isósceles ....................................................................................3.4.3. Triângulo escaleno .....................................................................................

3.4.2. Triângulo retângulo ....................................................................................3.5. Quadriláteros ................................................................................................3.5.1. Quadrado....................................................................................................3.5.2. Retângulo ...................................................................................................3.5.3. Trapézios ...................................................................................................3.5.4. Paralelogramo ............................................................................................3.5.5. Losango .....................................................................................................3.6. Polígonos regulares e irregulares .................................................................3.6.1. Pentágono ..................................................................................................3.6.2. Sextavado ou Hexágono ............................................................................3.6.3. Heptágono .................................................................................................3.6.4. Octógono ...................................................................................................3.7. Círculo ..........................................................................................................3.7.1. Setor Circular .............................................................................................3.7.2. Segmento Circular .....................................................................................3.7.3. Coroa Circular ............................................................................................3.7.4. Setor de Coroa Circular .............................................................................3.8. Circunferência .......................................................................................................3.8.1. Circunferências Concêntricas .....................................................................3.8.2. Circunferências Excêntricas .......................................................................3.8.3. Circunferências Exteriores .........................................................................3.8.4. Circunferências Secantes ...........................................................................3.8.5. Circunferências Tangentes Interiores ........................................................3.8.6. Circunferências Tangentes Exteriores ........................................................3.8.7. Linhas da Circunferência ...........................................................................3.8.8. Circunferência Circunscrita ........................................................................3.8.9. Circunferência Inscrita ...............................................................................4. Desenho Linear Geométrico ............................................................................4.1. Introdução .....................................................................................................4.2. Desenvolvimento para a execução da primeira parte ...................................4.3. Explicação da seqüência de operações para a execução dos desenhos .....4. Construir um ângulo “AOB”, igual a outro lado ................................................4.4. Divisão da circunferência - processo por constantes ....................................5. Planificação ......................................................................................................5.1. Desenvolvimento lateral de um cilindro ........................................................5.2. Planificação de cilindro com uma boca não paralela ..............................................5.3. Planificação de cilindro com duas bocas inclinadas ...............................................5.4. Planificação de cotovelo de 90° ................................................................................5.5. Planificação de cotovelo de 45° ................................................................................5.6. Interseção de cilindros com diâmetros diferentes ...................................................5.7. Bifurcação em “Y” a 120° ..........................................................................................5.8. Interseção de dois cilindros inclinados de diâmetros iguais ...................................5.9. Curva de gomos cilíndrica a 90° ...............................................................................5.10. Chapéu Chinês ........................................................................................................5.11. Tronco de cone (processo da geratriz) ..................................................................5.11.1. Fórmulas para calcular o valor de “H” e “G” numa projeção deum tronco de cone ............................................................................................................5.11.2. Fórmula para calcular setor (corda) de cone e tronco de cone ........................5.12. Cone cortado por um plano oblíquo entre a base e o vértice ...............................5.13. Redução excêntrica .................................................................................................5.14. Desenvolvimento do tronco de cone (triangulação) ..............................................

5.15. Coifa - Peça piramidal truncada com um lado perpendicular à base ..................5.16. Transição quadrada para redonda com base a 90º ..............................................5.17. Tubo com interseção cilíndrica oblíqua ..................................................................5.18. Curva cônica pelo processo de triangulação .........................................................5.19. Interseção cônica oblíqua .......................................................................................5.20. Peça cilíndrica com bifurcação cônica oblíqua ......................................................5.21. Cura Cônica .............................................................................................................5.22. Transição de tubo redondo com bifurcação para três bases ...............................5.23. Bifurcação de tubos (calça) com duas bases retangulares e uma redonda .......5.24. Peça cônica com base cilíndrica e retangular oblíqua ..........................................5.25. Segmento de esfera - tampo esférico ....................................................................

Traçagem e Planificação de Chapas____________________________________________________________

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Apresentação

“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade doconhecimento”.

Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todosos perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na pro-dução, coleta, disseminação e uso da informação.

O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país, sabe disso, e,consciente do seu papel formativo, educa o trabalhador sob a égide do con-ceito da competência: “formar o profissional com responsabilidade no pro-cesso produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhe-cimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreende-dorismo e consciência da necessidade de educação continuada”.

Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tec-nológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização sefaz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua info-via, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações - internet - étão importante quanto zelar pela produção de material didático.

Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinase laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materi-ais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a suacuriosidade, responder às suas demandas de informações e construir links en-tre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continua-da !

Gerência de Educação e Tecnologia


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11.. TTeeccnnoollooggiiaa MMeeccâânniiccaa

1.1. Introdução

Nos dias de hoje, uma gama enorme de materiais é utilizada na ConstruçãoMecânica, desde os metálicos ferrosos e não ferrosos aos não-metálicos, polí-meros, plásticos e resinas. Isto nos coloca, a cada dia, diante de novos materi-ais ou aplicações de propriedades às vezes surpreendentes para nossos co-nhecimentos anteriores.

1.2. Classificação Dos Materiais

Os materiais podem ser classificados da seguinte forma:

• Materiais metálicos - ferrosos - não-ferrosos• Materiais não-metálicos - naturais - sintéticos

METÁLICOS NÃO-METÁLICOS

Ferrosos Não-ferrosos Naturais SintéticosAço Alumínio Madeira Vidro

Ferro fundido Cobre Asbesto Cerâmica

Zinco Couro Plástico

Magnésio Borracha

Chumbo

Estanho

Titânio

Além desta classificação geral, existem outras, como por exemplo a que agru-pa os materiais de acordo com a utilização. Nesta, tem-se:

• Materiais resistentes à corrosão e oxidação,• Materiais resistentes a altas temperaturas,• Materiais resistentes a baixas temperaturas,• Materiais resistentes ao desgaste,• Materiais para ferramentas,• Materiais de alta resistência mecânica,• Materiais para a indústria automobilística.


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1.3. Materiais - Conceitos

Minerais - substâncias em formas diversas de ocorrência, como óxidos, sulfe-tos, carbonetos, etc., que formam os depósitos.Minérios - são depósitos de minerais em quantidades suficientes para permitira exploração econômica.Metais - substâncias químicas elementares, lustrosas, boas condutoras de ca-lor e eletricidade e, quando polidas, boas refletoras de luz.Polímeros - são materiais constituídos de longas cadeias macromoleculares.Macromoléculas são como um grande número de átomos e grande peso mole-cular.Cerâmicas - são materiais não-metálicos, inorgânicos, cuja estrutura, apósqueima em altas temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristaliza-da.

1.4. Características Físicas dos Metais

Os metais normalmente apresentam certo grau de ductilidade e plasticidade e,via de regra, são mais pesados que outras substâncias elementares.

As propriedades que têm maior importância, sob o ponto de vista da Constru-ção Mecânica, são as propriedades mecânicas que relacionam a resistência dometal com os esforços de tração, compressão, torção, etc., pois baseado nelas,são dimensionadas as peças e estruturas.

Outras características dos metais que podemos observar são densidade, pro-priedades térmicas e elétricas, propriedades químicas, entre outras.

1.5. Ligas Metálicas

Os metais raramente são utilizados puros. Geralmente fazem-se ligas, que são“substâncias que consistem em mistura íntima de dois ou mais elementos quí-micos, dos quais pelo menos um é metal, possuindo propriedades metálicas”,segundo Vicente Chiaverini.

As ligas constituem combinação de dois ou mais tipos de átomos que produ-zem uma substância que apresenta alterações, às vezes profundas, tanto naspropriedades físicas quanto químicas, em relação aos elementos componentes.

1.6. Propriedades Dos Metais

Uma vez que pretendemos estudar os metais e que esse estudo se dará atra-vés de suas propriedades, é fundamental que conheçamos exatamente o signi-ficado de cada uma dessas propriedades.

As propriedades de um metal podem ser tecnológicas ou mecânicas. As primei-ras têm grande importância para os processos de conformação. Já as mecâni-


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cas interessam aos processos de obtenção com remoção de cavacos (usina-gem). A seguir destacam-se os mais importantes.

1.6.1. Propriedades Tecnológicas

Ductilidade - Característica dos metais de se deixarem transformar em fios. Ésempre acompanhada de alta tenacidade.

Fadiga - Diminuição gradual da resistência de um material, por efeito de soli-citações repetidas e cíclicas.

Fluência - Deformação lenta, que ocorre em metal que fica sob carga cons-tante, por longo tempo.

Forjabilidade - Propriedade de se deixar conformar a quente, por meio deprensagem ou martelamento.

Fragilidade - Incapacidade de resistência ao choque.

Fusibilidade - Capacidade de fundir com facilidade e manter determinadascaracterísticas favoráveis ao processo de fundição.

Maleabilidade - Propriedade que os metais apresentam de se deixarem trans-formar em chapas ou lâminas.

Soldabilidade - Capacidade dos metais de se deixarem soldar com maior oumenor facilidade.

Temperabilidade - Esta propriedade aplica-se mais aos aços e relaciona acapacidade do material em adquirir dureza pela têmpera, com a profundidadede penetração da têmpera (medida através da dureza).

Tenacidade - Capacidade de resistir a esforços múltiplos.

1.6.2. Propriedades Mecânicas

Dureza - Capacidade do metal de resistir à penetração de esferas e/ou formaspontiagudas, padronizadas, sob efeito de cargas e tempo também padroniza-dos.

Elasticidade - Capacidade do metal de retornar à forma inicial, uma vez ces-sado o esforço mecânico.

Plasticidade - Capacidade do metal de se deixar trabalhar a frio, sofrer defor-mações permanentes.

Resiliência - Capacidade do metal de resistir a esforços externos dinâmicos(choques), capacidade de absorver energia cinética.

Resistência mecânica - Capacidade do metal de resistir a esforços externosestáticos ou lentos (esforços de tração, compressão, flexão, torção, cisalha-mento).

1.7. Metais Ferrosos


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Por metais ferrosos designam-se todas as ligas onde o ferro é o principal ele-mento da liga. Podem ser divididos em aços e ferros fundidos.

1.7.1. Aços

São ligas de ferro e carbono, com teores de carbono entre 0,008 e 2,11%,contendo certos elementos residuais como enxofre, silício, fósforo e manganês,provenientes dos processos de obtenção.

Basicamente são de dois tipos: aços carbono, definido acima, e aços ligas, emque, além do carbono, há a presença de outros elementos químicos.

1.7.2. Ferros Fundidos

São ligas de ferro e carbono, com teores de carbono entre 2,11 e 6,67% (co-mercialmente 2,5 a 4,5%), contendo, ainda, certos elementos residuais comoenxofre, silício, fósforo e manganês, provenientes dos processos de obtenção.

Podem ser, basicamente, de dois tipos: branco ou cinzento, dependendo daforma como o carbono está ligado ao ferro.

1.8. Obtenção Dos Metais Ferrosos

Para produção dos aços e ferros fundidos, são necessárias matérias-primascomo minério de ferro, combustível e fundentes.

1.8.1. Minério de ferro

O minério de ferro é uma substância muito espalhada por toda a natureza. Noentanto, o valor de um minério ou jazida depende de vários fatores. Entre eles:

a) Percentagem (teor) de ferro contido no minério, classificando-se como:

• Minério pobre - menos de 50% de teor de ferro• Minério rico - mais de 50% de teor de ferro

Dentre os minérios de ferro de ocorrência em nossa região, destacamos:

• Magnetita: +/- 74% teor de ferro puro (pouca ocorrência)

• Hematita: +/- 70% teor de ferro puro

• Itabirito: +/- 60% teor de ferro puro

• Chapita: +/- 55% teor de ferro puro

• Limonita: +/- 50% teor de ferro puro

• Jacutinga: +/- 50% teor de ferro puro


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b) Natureza das substâncias estranhas (ganga) que o acompanha, por exem-plo, o teor de fósforo e enxofre que não deve ultrapassar determinados valores.

1.8.2. Tratamento Ou Beneficiamento Do Minério

O minério de ferro, depois de extraído na lavra, passa por um beneficiamento.Este termo genérico, dito também tratamento, engloba várias operações a quese submetem os minérios, visando melhorar suas características, adequando-os à utilização nos fornos. Esse tratamento consiste em operações como:

Britagem - Quebram-se as pedras, deixando-as de tamanhos menores, maisadequado ao carregamento dos altos fornos (+/- 40 a 10mm).

Peneiramento - Classificam-se as pedras em tamanho, separando-as em vári-as granulações, conforme solicitação ou exigência.

Lavagem - Lava-se o minério, reduzindo-se as quantidades de areia e argila,ou seja, reduzindo-se a quantidade de estéreis.

Separação eletromagnética - Aproveitando-se as propriedades magnéticasdos minérios, separa-se o minério de ferro das gangas não-magnéticas.

Aglomeração - São operações eu visam à aglutinação dos finos (pós) produzi-dos no manuseio, transporte e armazenagem das cargas. Esses pós não po-dem ser carregados nos altos fornos, pois compactariam a carga, atrapalhandosua marcha normal (passagem de ar). Assim se desenvolverem a briquetagem,a pelotização, a sinterização e a nodulização. Desses processos, os mais utili-zados são a sinterização, que produz o sinter, e a pelotização, que produz apelota. Nesses dois processos os pós de minério são misturados a um poucode fundente, às vezes carvão, e um aglomerante. São aquecidos a temperatu-ras entre 1200 e 1300ºC, quando o aglomerante se funde e agrega as partícu-las. A diferença básica entre os dois processos está no tamanho (granulação)dos finos. A pelota trabalha com pós, realmente, enquanto o sinter trabalhacom partículas maiores (pedrinhas).

As operações acima são realizadas de forma geral para os minérios de ferro.Ainda assim, incluem-se ou excluem-se operações em função das característi-cas do minério.

1.8.3. Combustível

Como combustível utiliza-se o carvão mineral ou vegetal, que atuam fornecen-do:• calor para a combustão,

• carbono para a redução do minério,

• carbono como principal elemento da liga.


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O carvão mineral pode ser classificado como: turfa, linhito, sub-betuminoso,betuminoso, semi-antrácito e antrácito. Recebe um tratamento de coqueifica-ção no qual o carvão é aquecido em fornos herméticos, à temperatura entre1000 e 1100ºC e dele é extraída uma substância oleosa, que se destina à fa-bricação de produtos carboquímicos. Desse óleo destilam-se vários produtosquímicos como xilol, toluol, benzeno, antraceno, benzol, nafta, entre outros.

O que sobra dentro do forno, um resíduo poroso e rico e carbono, de nome co-que, será carregado no alto forno. O coque apresenta como vantagens teorcalorífico entre 6000 e 8000 kcal/kg e boa resistência ao empacotamento oucompactação, que varia entre 120 e 140 kg/cm2. O carvão mineral nacional éde baixa qualidade e de alto teor de cinzas, o que obriga a sua utilização emmistura com o carvão importado na razão de 30% do nacional para 70% doimportado.

O carvão vegetal é o produto de queima da madeira em fornos, sem a presen-ça do oxigênio. O produto dessa combustão é que será carregado no alto for-no. O carvão vegetal apresenta como vantagens sobre o coque um teor de en-xofre e fósforos mais baixos, que resulta em melhores qualidades no gusa pro-duzido. (O processo de transformação da madeira em carvão no Brasil, aindahoje é muito rudimentar, aproveitando-se apenas o carvão. Perde-se toda amatéria volátil do processo.) Como desvantagens apresenta a baixa resistênciaao empacotamento (+/- 20 kg/cm2), o que reduz sensivelmente a capacidadede produção nos fornos, pois têm que ser menores. Outro grave problema é oelevado consumo de madeira, que cobra sempre mais reflorestamentos e criavários problemas ambientais e sociais. Só para se ter uma idéia, um hectare defloresta de eucalipto leva oito anos para atingir o ponto de corte, quando produz+/- 100m3 de carvão, que permite produzir +/- 40 toneladas de gusa.

1.8.4. Fundente

Os fundentes são substâncias que têm como função facilitar a eliminação dasimpurezas do processo e o fazem combinando-se e tornando-as mais fluidas,mais líquidas, de forma a sobrenadar o banho no alto forno. A escolha do fun-dente depende de vários fatores, entre eles:

• tipo de ganga que acompanha o minério,

• tipo de refratário do forno,

• tipo de material que se quer eliminar.

Como fundente se usam várias substâncias, como calcário, fluorita, dolomita.


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22.. AAllttoo FFoorrnnoo

A metalurgia do ferro consiste basicamente na redução de seus minérios (óxi-dos) no alto forno. Esse equipamento, geralmente com 28 a 30 metros de altu-ra (daí o seu nome), é composto de, basicamente, dois troncos de cone unidospela parte mais larga, tendo no topo a goela ou tragante (boca) por onde seprocessa o carregamento (por esteira ou skip). Para se proceder ao carrega-mento no forno, temos um sistema chamado grande sino e pequeno sino ougrande cone e pequeno cone, que promovem o fechamento do forno, de formaque nunca se abrem os dois juntos. Também aí se dispõem o sistema de cap-tação de gases e o distribuidor, que tem como função uniformizar a distribuiçãoda carga do forno.

Logo abaixo vem a região formada pelo maior tronco de cone, chamada decuba. Nesta região, à medida que a carga desce, vai aumentando a temperatu-ra e sofrendo várias reações químicas, até chegar a região da junção dos co-nes, chamada ventre, onde existem as ventaneiras, equipamentos que injetamar dentro do alto forno. Esse ar é previamente aquecido (nos recuperadores) esua injeção produz a queima intensa do carvão ou coque, elevando a tempe-ratura e provocando a fusão da carga, que desce pela região chamada de ram-pa e “goteja” no cadinho, de onde, de tempos em tempos, é vazado pelas ca-naletas.

A marcha do alto forno é composta por dois movimentos em direções opostas,o movimento descendente da carga e o movimento ascendente do ar/gás.

1 - O ar injetado no alto forno através das ventaneiras é aquecido a temperatu-ras que variam entre 750 e 850ºC. Alguns processos, hoje em dia, fazem juntouma injeção de finos de carvão, para otimizar o sistema, melhorando o rendi-mento do alto forno. Esse ar insuflado queima o coque, fazendo a temperaturase elevar nessa região, a cerca de 1800ºC. A partir daí, sobe, passando atra-vés da carga, produzindo reações do oxigênio com o carbono, silício, enxofre eo manganês (reações essas que não cabem no âmbito deste estudo) e, aomesmo tempo, pré-aquecendo a carga, trocando seu calor. Depois é recolhidopor um sistema de tubulações eu processa uma limpeza e armazena esse gás,que, posteriormente, será usado como combustível dentro da própria usina, noaquecimento de recuperadores e caldeiras.

2 - No caminho inverso, a carga admitida através da goela é distribuída dentrodo alto forno, descendo pela cuba. A carga vai se pré-aquecendo e, ã medidaque o faz, vai também reagindo quimicamente com os elementos presentesinicialmente no ar e, depois, no gás. As reações acontecem inicialmente entre ooxigênio e o carbono e depois com o silício, manganês, enxofre e fósforo. Al-gumas dessas reações são exotérmicas, o que contribui para elevar a tempe-ratura na faixa de 1800ºC. Nesta região, chamada zona de fusão, a carga fun-de e escorre pela rampa, atingindo o cadinho, onde o produto se separa. A es-cória mais leve flutua, sobrenadando o banho de gusa, que, por ser mais pesa-do, fica no fundo, facilitando a separação e eliminação, antes e durante a corri-da (vazamento).


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2.1. Produtos do alto fornoGases do alto forno (G.A.F.) - São o produto da passagem do oxigênio peloalto forno. Após as reações com enxofre, silício, fósforo, manganês e carbono,ele vira gás, é recolhido e armazenado e, posteriormente, utilizado na própriausina, para aquecimento de recuperadores, caldeiras e fornos, uma vez que écombustível.

Escória - É o fundente já combinado com as impurezas do processo. sendomais leve, sobrenada o gusa, facilitando a eliminação. Sua composição quími-ca é variável, dependendo do fundente usado, do tipo de ganga e do tipo derevestimento. É sua composição química que determina sua aplicação. Emfunção dela, a escória pode ser usada para fabricação de adubos, cimento oucomo brita para lastros, pavimentação de estradas ou para pré-moldados deconcreto.

Gusa - É o ferro de primeira fusão, com altos teores de enxofre, silício e fósfo-ro, além do elevado teor de carbono. Isto o torna muito duro e quebradiço e,praticamente, elimina sua utilização na indústria mecânica. O gusa, porém, ématéria-prima básica para a produção dos aços e ferros fundidos.

Figura 1 – Esquema do Alto Forno


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2.2. Ferros Fundidos

Definição - São ligas de ferro e carbono, com teores de carbono entre 2,11 e6,67% (comercialmente 2,5 e 4,5%), contendo, ainda, certos elementos residu-ais, como enxofre, silício, fósforo e manganês, provenientes dos processos deobtenção.

Obtenção - Os ferros fundidos são obtidos a partir do gusa do alto forno. Osdois principais processos são o cubilô e o forno elétrico, onde se consegue aredução dos teores do silício, fósforo, enxofre, manganês e carbono, pelaqueima e pela reação desses elementos com o fundente.

Cubilô ou Cubilot - O nome vem do francês e quer dizer cuba pequena, umareferência à região do alto forno. Nesse equipamento, muito semelhante ao altoforno, a carga também é feita por cima, normalmente com skip, e é compostade fundente, gusa sólido, sucata e coque. O ar insuflado pelas ventaneiraspromove a queima do coque e as reações químicas do enxofre, silício, fósforoe manganês, até atingir os teores desejados, quando, então, é vazado em pa-nelas, onde se processa a remoção da escória e a adição de elementos de liga(e a inoculação para se produzir a nodulização nos fofos nodulares) e, posteri-ormente, é vazado em moldes.

Figura 2 – CUBILOT (Vista)

Figura 3 – CUBILOT (Corte)


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Fornos Elétricos - Podem ser de três tipos: a indução, por resistência ou aarco, podendo atingir temperaturas da ordem de 3000ºC. o tipo mais utilizadopara o ferro fundido é o forno a arco

Forno a Arco Elétrico - O princípio é o arco voltaico, formado quando seafastam as extremidades de duas hastes onde circula corrente elétrica. Nosfornos elétricos, esse arco pode ser obtido entre eletrodos ou entre o eletrodo ea carga. O tipo mais utilizado está neste segundo grupo.

Forno tipo Heroult - É um forno basculante com dois ou três eletrodos de gra-fite, também utilizados na produção de aços. A carga se faz pela parte superior,onde, depois, vem a tampa com os eletrodos e é composta de gusa (sólido,principalmente) e sucata. Esse tipo de forno permite melhor controle sobre oferro fundido a ser produzido.

Figura 4 – Forno HEROULT


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33.. CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDOOSS AAÇÇOOSS

Em nossos dias, a grande variedade de fabricante de tipos e de qualidade deaços tornou necessária a padronização e a classificação deles, segundo algumcritério. As primeiras classificações consideravam o teor de carbono ou suaresistência à ruptura, como se comprova:

% CARBONOTENSÃO DE RUPTURA

(Kg/mm2)

AÇO EXTRA DOCE < 0,15% 35 / 45AÇO DOCE 0,15 - 0,30% 45 / 55AÇO MEIO DOCE 0,30 - 0,40% 55 / 65AÇO MEIO DURO 0,40 - 0,60% 65 / 75AÇO DURO 0,60 - 0,70% 75 / 100AÇO EXTRA DURO 0,70 - 1,20% 75 / 100

Essa classificação, porém, mostrou-se falha, pois o processo de fabricação dosaços (se laminado ou forjado) altera sua resistência, variando sua tensão deruptura/ ou a introdução de elementos de liga permite, a um aço doce, apre-sentar resistência igual à de um aço duro. Assim, buscou-se classificar os açospela sua composição química. Para tanto, procurou-se padronizar as composi-ções químicas dos aços e, daí, surgiram vários processos de designação.

3.1. Sistema S.A.E. (Society of Automotive Engineers)3.2. Sistema A.I.S.I. (American Iron and Steel Institute)

Nesses dois sistemas, dividiram-se os aços em nove grupos:

1. Carbono

2. Níquel

3. Níquel-Cromo

4. Níquel-Cromo-Molibidênio (média liga)

5. Cromo

6. Cromo-vanádio

7. Tungstênio

8. Níquel-Cromo-Molibidênio (baixa liga)

9. Níquel-Cromo-Molibidênio-Silício-Manganês

Esses processos, para se designar um aço qualquer, adotam, então, um códigonumérico, em que os dois primeiros algarismos indicam o grupo ao qual per-tence o aço e os dois ou três últimos algarismos, divididos por 100, indicam oteor médio de carbono no aço.


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CALDEIRARIA18

�� Exemplo:

Aços com presença de chumbo (teores de Pb entre 0,15 e 0,35%) recebem aletra L entre o segundo e o terceiro algarismos.�� Exemplo: S.A.E.10L40

Aços com presença de boro (teores de B = 0,005% mínimo) recebem a letra Bentre o segundo e o terceiro algarismos.� Exemplo: S.A.E.86B45

O sistema A.I.S.I. varia muito pouco em relação ao S.A.E., ressaltando, ape-nas, a distinção entre aços produzidos em fornos elétricos e fornos SIEMENS-MARTINS. Essa distinção se manifesta pela presença das letras E, para açosproduzidos em fornos elétricos, e C, para aços produzidos em fornos SIE-MENS-MARTINS, colocadas antes dos algarismos.� Exemplo: A.I.S.I. E 1040 / A.I.S.I. C 1040

No mais, o sistema A.I.S.I. é igual ao sistema S.A.E. para classificação deaços.

3.3. Sistema A.B.N.T. (Associação Brasileira de Normas Técnicas - NORMA ABNT-NBR 6006)

Este sistema foi baseado no sistema S.A.E. Portanto, a denominação do aço éfeita basicamente através de quatro ou cinco algarismos. Os dois primeiros in-dicam a classe a que pertence o aço e os demais indicam o teor médio aproxi-mado de carbono.

Quando especificada, adição de boro ou de chumbo, procede-se como no sis-tema S.A.E.

Quando o aço apresenta a letra D antes dos algarismos, indica-se que a com-posição química do aço é exatamente igual à estabelecida pela norma alemãDIN:

�� Exemplos:ABNT D 5116 = D.I.N. 16 Mn Cr 5ABNT 1040 = aço carbono (classe 10XX), com 0,40% C médioABNT 4340 = aço níquel-cromo-molibidênio (classe 43XX), com 0,40%C médioABNT 50100 = aço cromo (classe 50XX), com 1,00% C médioABNT 8645 = aço cromo (classe 86XX), com adição de boro e 0,45% C médio

S.A.E. XX XX

Esses dois algarismos divididos por 100, dão-nos a percentagem de carbono no aço

S.A.E. 1040 - grupo 10 - aço carbono - 40/10 = 40% de carbono

Indicam o grupo a que pertence o aço


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3.3.1. Classes de aços ABNT

Aços Carbono10XX - Aços carbono com 1,00% Mn máximo11XX - Aços ressulfaturados12XX - Aços ressulfaturados e refosforados14XX - Aços ao nióbio10XX - Aços ao carbono com Mn de 1,00 a 1,65%

Aços Manganês13XX - Aços com 1,75% Mn

Aços Níquel23XX - Aços com 3,50% Ni25XX - Aços com 5,00% Ni

Aços Níquel Cromo31XX - Aços com 1,25% Ni, 0,65% a 0,80% Cr32XX - Aços com 1,75% Ni, 1,07% Cr33XX - Aços com 3,50% Ni, 1,50% a 1,57% Cr34XX - Aços com 3,00% Ni, 0,77% Cr

Aços Cromo Molibdênio41XX - Aços com Cr 0,50 / 0,80 / 0,95% e Mo 0,12 / 0,20 / 0,25%

Aços Níquel Cromo Molibdênio43XX - Aços com 1,82% Ni, 0,50 a 0,80% Cr, 0,25% Mo47XX - Aços com 1,05% Ni, 0,45% Cr, 0,20 a 0,35% Mo81XX - Aços com 0,30% Ni, 0,40% Cr, 0,12% Mo86XX - Aços com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,20% Mo87XX - Aços com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,25% Mo88XX - Aços com 0,55% Ni, 0,50% Cr, 0,35% Mo93XX - Aços com 3,25% Ni, 1,20% Cr, 0,12% Mo94XX - Aços com 0,45% Ni, 0,40% Cr, 0,12% Mo97XX - Aços com 0,55% Ni, 0,20% Cr, 0,20% Mo98XX - Aços com 1,00% Ni, 0,80% Cr, 0,25% Mo

Aços Níquel Molibdênio46XX - Aços com 0,85 a 1,82% Ni, 0,20 a 0,25% Mo48XX - Aços com 3,50% Ni, 0,25% Mo

Aços Cromo50XX - Aços COM 0,27 / 0,40 / 0,50 / 0,65% Cr51XX - Aços com 0,80 / 0,87 / 0,92 / 0,95 / 1,0 / 1,05 / 1,15 / 1,25% Cr50XXX - Aços com 0,50% Cr51XXX - Aços com 1,02% Cr52XXX - Aços com 1,45% Cr


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Aços Cromo Vanádio61XX - Aços com 0,60 / 0,80 / 0,95 / 1,05% Cr, 0,10 / 0,15% Vmin

Aços Silício Manganês92XX - Aços com 1,40 / 2,0% Si, 0,65 / 0,82 / 0,85% Mn, 0,65% Cr

Aços Ao Boro E Ao ChumboXXBXX - A letra B indica aços ao boroXXLXX - A letra L indica aços ao chumbo

3.4. Sistema D.I.N.

Na norma alemã D.I.N., os aços também são classificados pela composiçãoquímica, porém o sistema de designação é bem diferente dos anteriores.

A norma D.I.N. 17006 divide os aços em três tipos:

• Aços sem ligas;

• Aços com baixa liga (elementos de ligas 5%);

• Aços com alta liga (elementos de ligas 5%).

3.4.1. Designação e Normalização dos Aços sem Ligas

Aços de baixa qualidade - São tipos de aço de baixa pureza, sem ligas e quenão podem ser tratados termicamente. São designados através das letras St(aço) e da resistência mínima à ruptura.

Aços ao carbono - Têm melhor pureza, podem ser tratados termicamente.São designados através da letra C (carbono) e da porcentagem do carbono.

Para caracterizar a diferença dos aços finos não-ligados, além da letra C, colo-cam-se letras com os seguintes significados:

k - Aço fino com teor de enxofre mais fósforo, menor do que 0,01%f - Aço para têmpera a chama e por induçãoq - Aço para comentação e beneficiamento, adequado para deformação a frio

aço

resistência mínima a ruptura = 37 x 10N/mm2

St 37

aço ao carbono

0,1% teor de carbono

C 10

aço ao carbono de altapureza (P + S � 0,01%)

0,2% teor de carbono

�� 20

aço ao carbono pa-rabeneficiamento

0,45%C

�� 45


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3.4.2. Designação e Normalização dos Aços com Baixa Liga

São aços que possuem, no máximo, 5% de teor de ligas.

Para designar o teor dos elementos de liga, os números da norma devem serdivididos pelos fatores correspondentes ao elemento químico. Os fatores sãoapresentados na tabela a seguir.

Fator 4 Fator 10 Fator 100

Cobalto CoCr

MnNiSi

Tungstênio W

Alumínio AlMoTi

Vanádio V

Carbono CPSN

Fatores para elementos de liga

A norma se compõe dos seguintes elementos:

• Não se coloca a letra C para o carbono;

• As outras letras definem os elementos de liga;

• Os números divididos pelos fatores definem o teor dos elementos e são colo-cados na mesma seqüência, como as letras.

3.4.3. Designação e Normalização dos Aços com Alta Liga

São aços com um teor de liga acima de 5%. Para designá-los, coloca-se um Xem frente do teor de carbono. Todos os elementos, exceto o carbono, têm ofator 1, ou seja, os números apresentam o valor de teor real.

Aços rápidos para ferramentas são designados da seguinte forma:

64

0,48% C

= 1,5% Cr

48 Cr 67

710

= 0,7% Mo

Mo V

baixo teor de V


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S 6 - 5 - 2 - 5Coloca-se S (aço rápido) no início e os teores das ligas. O teor de carbono sópode ser determinado através da especificação do produtor.

aço com alta liga

2,1% C

X

12% Cr

210Cr 12

Ni

aço com alta liga

0,05% C

X 5

13% Nibaixo teor de Mo

MoCr 18

18% Cr

13

S 6 - 5 - 2 - 5

5% Co

2% V

5% Mo

6% W

aço rápido

S 12 - 1 - 4 - 5

5% Co

4% V

1% Mo

12% W

aço rápido


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44.. NNOOÇÇÕÕEESS GGEERRAAIISS DDOOSS TTRRAATTAAMMEENNTTOOSSTTÉÉRRMMIICCOOSS DDOO AAÇÇOO

É do conhecimento do homem, há muitos séculos, que o aquecimento e o res-friamento do aço modificam suas propriedades. O estudo da estrutura internado aço por meio do microscópio e as numerosas experiências feitas para aten-der às exigências industriais levaram à conclusão de que as mudanças íntimasna estrutura metálica obedecem a condições determinadas. Descobriu-se que,não somente as temperaturas mas também a velocidade de variação das tem-peraturas influem para dar ao aço certas propriedades mecânicas.

Todo processo no sentido de alterar a estrutura do aço por meio de aqueci-mento e resfriamento é denominado tratamento térmico.

4.1. Fases do tratamento térmico

Todo tratamento térmico comporta três fases distintas:

1. Aquecimento

2. Manutenção numa temperatura determinada

3. Resfriamento

4.2. Finalidades do tratamento térmico dos aços

Qualquer tratamento térmico do aço pode servir:

1. Para dar-lhe propriedades particulares (tais como dureza ou maleabili-dade, por exemplo) que permitam seu emprego em condições mais fa-voráveis;

2. Para restabelecer no aço (cuja estrutura se alterou pelo trabalho demartelagem ou de laminação, por exemplo, ou por outro tratamento tér-mico) as propriedades que ele apresentava anteriormente.

4.3. Tipos de tratamento térmico dos aços

Há duas classes importantes de tratamentos térmicos dos aços.

1. Os que modificam as características mecânicas e as propriedades do aço,por simples aquecimento e resfriamento, estendendo-se a toda a massa domesmo. São:• Têmpera

• Revenimento

• Recozimento


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2. Os que modificam as características mecânicas e as propriedades do aço,por processos termoquímicos, isto é, aquecimento e resfriamento, com reaçõesquímicas. Tais processos apenas modificam a estrutura e as característicasmecânicas de uma camada superficial do aço. São:• Cementação

• Nitretação

4.4. Caracterização geral dos tratamentos térmicos

Em poucas palavras, será explicado, a seguir, em que consiste cada trata-mento térmico.

4.4.1. Têmpera

É o tratamento térmico por meio do qual um aço é aquecido até determinadatemperatura, igual ou acima de uma chamada ponto de transformação do açoe, em seguida, resfriado bruscamente pela imersão na água, no óleo, ou porexposição a uma corrente de ar, conforme o caso.

Efeitos principais da têmpera: endurece o aço, mas, ao mesmo tempo, o tornafrágil.

4.4.2. Revenimento

É o tratamento térmico que consiste em reaquecer um aço já temperado, atéuma certa temperatura, bem abaixo do ponto de transformação, deixando-o,depois, resfriar-se lenta ou bruscamente, conforme o caso.Efeitos principais do revenimento: dá ao aço dureza pouco inferior à da têmpe-ra, mas reduz grandemente a fragilidade.

4.4.3. Recozimento

É o tratamento térmico que se faz aquecendo um aço a uma temperatura igualou maior que a de têmpera, deixando-o, depois, resfriar-se lentamente dentrode cinzas ou areia ou cal viva.

Particularmente, um recozimento chamado normalização se aplica aos açosdepois de fundidos ou laminados ou forjados.

Efeitos principais de recozimento: abranda o aço temperado (isto é, suprime adureza da têmpera), recupera o aço prejudicado pelo superaquecimento, me-lhora a estrutura íntima dos aços fundidos, laminados ou forjados e anula ten-sões internas.

4.4.4. Cementação

Consiste em aquecer o aço, juntamente com um outro material sólido, líquidoou gasoso, que seja rico em carbono, até temperatura acima do ponto de


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CALDEIRARIA25

transformação. Esse aquecimento se faz durante várias horas, estando as pe-ças e o material cementante dentro de caixas apropriadas. O resfriamento deveser lento. Depois da cementação, tempera-se o aço cementado.

4.4.5. Ntretação

É um processo semelhante à cementação. O aquecimento do aço, porém, sefaz juntamente com um corpo gasoso denominado azoto. Em geral, esse tra-tamento termoquímico é aplicado em aços especiais que contêm certa por-centagem de alumínio para diminuir ou limitar a penetração de azoto na massado aço.

Efeitos principais da cementação e da nitretação: aumentam a porcentagem decarbono em uma fina camada superficial do aço, sem modificar a estrutura dointerior da peça, que pode ser até aço doce. Desta forma, o aço que foi ce-mentado, ao ser temperado, tem endurecida apenas a sua camada superficial,enquanto a nitretação endurecida apenas a sua camada superficial, enquanto anitretação endurece também sem necessitar de têmpera.


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55.. AA TTêêmmppeerraa

5.1. Passos da operação

1º) Aquecimento lento e uniforme até que o aço adquira por completo a tempe-ratura de têmpera (aproximadamente 50º acima do ponto de transformação).De um modo geral, como exemplo, a temperatura de têmpera pode atingiraproximadamente os valores a seguir:

• Aços de 0,4 a 0,6% de carbono: 750º + 50º - 800ºC• Aços de 0,6 a 0,8% de carbono: 735º + 50º - 785º• Aços de 0,8 a 1,5% de carbono: 720º + 50º - 770º

2º) Manutenção da temperatura de têmpera - Entre o momento em que o pirô-metro (aparelho indicador da temperatura do forno) mostra a temperatura datêmpera e o momento em que a peça se torna totalmente aquecida, passamalguns minutos. Deve-se manter a peça no forno, portanto, mais algum tempo:cerca de três minutos para peças delgadas e dez minutos para peças pesadas.

3º) Resfriamento - Passa-se a peça o mais rapidamente possível do fogo parao banho de resfriamento. Deixa-se que se resfrie rapidamente até cerca de400ºC. A partir daí, a temperatura deve baixar lentamente. O resfriamento, as-sim em duas fases, diminui as possibilidades de deformação da peça e deocorrência de fendas ou fissuras na massa do aço, devido às tensões internas.

5.2. Temperaturas e cores de aquecimento

1º) Os técnicos ou operários de grande experiência avaliam as temperaturas,com grande aproximação, por meio das cores características por que passa asuperfície da peça. Eis uma tabela:

Castanho escuro 520ºC - 580ºC Vermelho cereja escuro 750ºC - 780ºC

Castanho avermelhado 580ºC - 650ºC Vermelho cereja 780ºC - 800ºC

Vermelho escuro 650ºC - 750ºC Vermelho cereja claro 800ºC - 880ºC

Esse método de avaliação pelas cores, ainda que muito usado, conduz a errosaté 150ºC, aproximadamente, pois depende de apreciações pessoais poucorigorosas. Não é aconselhável em têmperas de responsabilidade, dos quaisdevam resultar propriedades muito especiais do aço.

2º) A determinação precisa das temperaturas exige um aparelho de medidasensível e delicado, que se denomina pirômetro. Os tipos usuais são:

a) pirômetro termo-elétrico c) pirômetro de dilatação

b) pirômetro ótico d) cones fusíveis


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5.3. Meios de aquecimento - fornos de tratamento

Térmico

1º) Para trabalhos comuns de tratamentotérmico (ferramentas manuais), realiza-se oaquecimento na forja, com carvão ligeira-mente umedecido e envolvendo bem apeça (fig. 1).

2º) Ainda em trabalhos comuns, usa-se oaquecimento, por vezes, por meio do ma-çarico de oxiacetileno.

3º) m trabalhos de responsabilidade, utili-zam-se os fornos a óleo (fig. 2), ou a gás(do mesmo tipo), ou ainda os fornos elétri-cos (fig. 3).

4º) Também em têmperas de responsabili-dade, usam-se líquidos em elevada tempe-ratura: sais químicos (cloretos e nitratos);chumbo em fusão; óleos minerais. As pe-ças são mergulhadas totalmente nessesbanhos, durante o tempo necessário.

‘

Figura 5 – Aquecimento na Foja

Figura 6 – Aquecimento no For-no a Óleo

Figura 7 – Aquecimento noForno Elétrico


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5.4. Meios de resfriamento

Os fluidos usados na têmpera em têm a finalidade de provocar o resfriamentorápido das peças, das quais eles retiram o calor. É usado, em geral, um dosseguintes banhos de têmpera:

1º) Água, com temperatura de 15 a 20ºC (água fria). Produz a chamada têmperaseca, que endurece bem o aço, sendo rápido o resfriamento.

2º) Solução de água e soda ou cloreto de sódio. Produz a chamada têmperamuito seca.

3º) Óleos vegetais e minerais. Produz têmpera mais suave, sendo lento oresfriamento em relação aos dois primeiros fluidos citados.

4º) Corrente de ar frio, para fraca velocidade de têmpera. É usada na têmperade aços rápidos.

5º) Banhos de sais químicos ou de chumbo fundido, ou de zinco fundido. Sãotambém usados para a têmpera de aços rápidos.


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66.. RReevveenniimmeennttoo

O revenimento do aço tem a importante finalidade de anular praticamente afragilidade que resulta da têmpera do metal, à custa de pequena diminuição dadureza. Assim, pois, o revenimento é um tratamento térmico que só se aplicaao aço temperado.

6.1. Noção do fenômeno do revenimento

Devido ao resfriamento rápido, a têmpera produz tensões internas, que tornamo aço muito frágil. Reaquecendo-se o aço, após a têmpera, até que uma gotad’água borbulhe na superfície do aço (ou seja, até cerca de 100ºC), esse rea-quecimento apenas alivia as tensões internas. A partir daí, prosseguindo-se noaquecimento, dá-se gradualmente diminuição da dureza e diminuição da fragi-lidade. Nos casos de boa têmpera, sobretudo aos destinados a ferramentas decorte (com 0,7% ou mais de carbono), as experiências demonstram que, rea-quecendo-se após a têmpera, entre 200º e 325º, isto é, revenindo-se, pratica-mente se anula a fragilidade (o aço fica com alta resiliência). Continua, entre-tanto, muito satisfatória a dureza, apesar de inferior à de têmpera. Conforme,pois, as instruções do fabricante do aço, em certa temperatura da faixa acimaindicada (200º a 325ºC), faz-se cessar o aquecimento, mergulhando-se a peçana água ou no óleo ou expondo-a naturalmente ao ar.

6.2. Aquecimento do aço para o revenimento

Em instalações industriais importantes, faz-se o aquecimento em fornos a gás,em fornos elétricos ou em banhos de óleo aquecido; ou, ainda, em banhos desais minerais, ou chumbo em fusão. O controle da temperatura se faz por meiode pirômetros.

Comumente, na oficina mecânica, para as ferramentas manuais comuns, usa-se um dos processos indicados nas figuras 1 e 2.

Revenimento ao calor da forja - A ferramenta, após atêmpera e exposta acima do fogo da forja, recebendo calor porirradiação. Como o controle da temperatura é visual (pelascores do revenimento), tal processo sujeita o mecânico aerros, pois as fumaças de carvão, que se desprendem,dificultam apreciar a coloração adequada ao revenimento.

Revenimento ao calor de um bloco de aço aquecido - Éeste o processo mais aconselhável nos trabalhos usuais daoficina. Um bloco volumoso de aço doce é aquecido aovermelho. A ferramenta temperada e polida na parte a serrevenida é exposta, nesse região, ao forte calor que seirradia do bloco. A ferramenta vai sendo progressivamenteaquecida até surgir a coloração que indique o momento derevenir.

Figura 8 – Aquecimentona Forja

Figura 9 – Aquecimentono Bloco de Aço


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Observação: Tratando-se de peças mais espessas, deve-se apoiá-las direta-mente no bloco aquecido.

6.3. Cores do revenimento

Se uma barra temperada for bem polida e depois submetida ao calor, nota-seque adquire sucessivamente diversas cores, à medida que aumenta a tempe-ratura. São as chamadas cores do revenimento. Resultam das diferentes ca-madas de óxido que se vão formando em virtude do aquecimento. As cores dorevenimento são úteis para indicar as temperaturas aproximadas, à simplesvista, quando o operário ou o técnico adquire bastante prática. Eis a tabela dascores:

Amarelo claro 210ºC Castanho avermelhado 270ºC

Amarelo palha 220ºC Violeta 280ºC

Amarelo 230ºC Azul escuro 290ºC

Amarelo escuro 240ºC Azul marinho 300ºC

Amarelo de ouro 250ºC Azul claro 310ºC

Castanho claro 260ºC Azul acinzentado 320ºC

6.4. Manutenção da temperatura do revenimento

Como no caso da têmpera, uma vez atingida a temperatura desejada (acusadapelo pirômetro ou pela cor), mantém-se a peça ao calor por alguns momentos,de modo a permitir que o grau de aquecimento se torne uniforme na peça.

6.5. Resfriamento

Alcançada a temperatura adequada, faz-se cessar a exposição ao calor e, emgeral, se deixa a peça resfriar naturalmente ao ar. É este um meio de resfria-mento lento, que evita a criação de tensões internas.

A velocidade de resfriamento não influi no revenimento. Deve-se, entretanto,sempre que possível, em peças de responsabilidade, evitar o resfriamento rá-pido, que poderá causar fissuras ou fendas. Usam-se, além do ar, outros meiosde resfriamento tais como a água e o óleo.


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7. CCuuiiddaaddooss nnaa TTrraaççaaggeemm

7.1. Introdução

Nas operações de traçagem, é necessário agir com os devidos cuidados parase obter a maior eficácia das ferramentas de traçagem, evitar o desgaste domaterial e deixar consignadas para eventuais sucessores no trabalho, indica-ções que possibilitem evitar erros no prosseguimento de traçagem.

7.2. Normas a serem observadas

Conservar o riscador em adequada inclinação em relação à superfície a traçare proceder com firmeza, traçando linhas contínuas e seguras.

(A) Posição do riscador 1 em relação ao plano per-pendicular à chapa (2), segundo a direção datraçagem. O riscador avança no sentido da fle-cha ao longo da borda da régua (3).

(B) Posição do riscador em relação ao plano per-pendicular à chapa e à direção da traçagem.Sobre o riscador é exercida uma moderadapressão no sentido da flecha (Figura 10).

Controlar as dimensões transportadas em rela-ção aodesenho a fazer.

Proceder à burilagem das retas traçadas e completar aburilagem dos trechos oblíquos, curvos, etc.

Exemplos de burilagem(A) Pontos pra burilagem ao longo de uma reta.(B) Burilagem do centro de um furo, ∅ 5mm(C) Burilagem do centro de um rufo, 5 ∅ 10mm(D) Burilagem de um furo ∅ 10mm (fig. 2)

Figura 10 – Posições do Riscador

Figura 11 –Exemplos deBurilagem


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7.3. Cuidados na Traçagem em Série

Na traçagem que se faz com o emprego de moldes, éconveniente trabalhar evitando desperdício de material.É indispensável que a direção das fibras no materialtraçado esteja em adequado sentido, a fim de quefavoreça a operação não diminuindo a resistência domaterial. Geralmente, as chapas têm formato re-tangular. As fibras têm a direção do comprimento dachapa, o que permite que, com facilidade, se determineessa direção.

(A) Exemplo de traçagem com desperdício de material(B) Exemplo de traçagem sem desperdício de material (Figura 12)

(A) Traçagem das peças 1 e 2trabalhadas no sentido direcional dasfibras

(B e C) Direção das fibras em sentidoadequado para a operação (Figura 13)

A traçagem com moldes deveser feita de maneira que sepossam reproduzir osdesenhos das várias peçaspara uma rápida operação decorte.

(A) Exemplo de traçagem que facilita a operação de corte do material(B) Exemplo de traçagem que dificulta a operação de corte do material (Figura

14 )

7.4. Simbologia Convencional de Traçagem

A traçagem completa-se com aplicação sobre o material dos sinais convencio-nais que indicam o tipo de operação a ser executada na peça. Muitas indústrias

Figura 12 – Aproveitamento

Figura 13 – Sentido de Dobra

Figura 14 – Aproveitamento


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adotam sua simbologia própria, porém, neste conteúdo serão apresentados ossinais convencionais mais usadas na traçagem de chaparia.

SIMBOLOGIA OPERAÇÃO A SER EXECUTADA

= Furo

= Esquema

= Corte de chapas

= Corte de perfil

= Número do item do conjunto

= Furos do lado oposto

= Furo escareado ou roscado

= Linha de referência para dobra

= Linha de referência de centros

= Limites de contornos das peças

OBS: Estes símbolos são marcados diretamente nas peças com tintas apropriadas.


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CALDEIRARIA34

88.. PPllaanniiffiiccaarr PPeeççaass SSiimmpplleess

É traçar o desenvolvimento da superfície de uma peça de forma geométricasimples, em um plano.

Essa operação é utilizada na construção de armários, cabine de força, painéisde comandos elétricos, etc.

8.1. Processos de Execução

1º passo: Esquadreje uma borda e o topo da chapa.

a) Tomar como referência a borda maior e traçar as perpendiculares dos topos,determinando o comprimento total (Figura 15)

2º passo: Trace a largura total (Figura 16).

a) Determine as linhas de centros.b) Marque a metade para cada lado da largura e do comprimento partindo da

linha de centro.

Figura 15 – Esquadejamento de Chapa

Figura 16 – Esquadejamento de Chapa


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3º passo: Trace as abas e os recortes (Figura 17).

a) Trace as alturas das abas nas bordas e nos toposOBS: A medida da altura das abas deve ser tomada na vista de elevação, me-

dindo a diagonal.

b) Uma os pontos de intersecção, puncionando-os levemente.

4º passo: Corte o contorno e os cantos.

a) Dê acabamento ajustando os cantos e eliminando as rebarbas.

Exemplo de distribuição das peças no plano X e seqüências dos cortes comeconomia de tempo e material.

Figura 17 – Limites da Peça

Figura 18 – Distribuição de Peças


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CALDEIRARIA36

99.. NNooççõõeess ddee GGeeoommeettrriiaa

9.1. Linha

9.1.1. Linhas - É o limite de uma superfície; é formada de infinitos pontos e sótem uma dimensão: o comprimento.

9.1.2. Superfície - É o limite que separa uma figura plana, ou um corpo, doresto do espaço. A superfície tem apenas duas dimensões: a largura e o com-primento e pode ser plana ou curva.

9.1.3. Ponto - Apesar de o ponto não ter definição nem dimensão, podemosdizer que é o limite de uma linha. Também é chamado de ponto o centro deuma circunferência.

9.1.4. Linha reta - É a menor distância entre dois pontos; não possui ângulosnem raios e possui a mesma direção.

9.1.5. Linha quebrada - É aquela que possui ângulos em sua trajetória.

9.1.6. Linha curva - É a linha que não é reta em nenhuma de suas partes ecada ponto dessa linha tem uma direção.

• •ponto

ponto •

Centro dacircunferência(ponto)


____________________________________________________________

CALDEIRARIA37

9.1.7. Linha mista - É a linha que possui partes curvas e partes retas forman-do ângulos.

9.1.8. Linha horizontal - É a linha que está situada no mesmo plano daságuas, quando estas estão em repouso.

9.1.9. Linha vertical - É a linha que tem o mesmo alinhamento do prumo; ouseja, é perpendicular à linha horizontal.

9.1.10. Linha inclinada - É a linha que forma ângulos diferentes de 90° comuma horizontal.

9.1.11. Linhas paralelas - São linhas cujos pontos permanecem com umamesma abertura, na sua trajetória.

9.1.12. Linhas oblíquas - São linhas que interceptam outra linha, formandoângulos diferentes de 90°.

LINHA HORIZONTAL

Á G U A S E M R E P O U S O

α

LINHA INCLINADALINHA HORIZONTALβ

α β

β > 90°α < 90°

β > 90°α < 90°

β α

βα β

α


____________________________________________________________

CALDEIRARIA38

9.1.13. Linhas perpendiculares - São linhas que interceptam outra linha, for-mando ângulos retos, ou seja, ângulos de 90°.

9.1.14. Segmento de reta - Chama-se segmento de reta a distância entre doispontos distintos situados nesta reta.

9.1.15. Linha poligonal - É a linha formada de vários segmentos de retas con-secutivos, não pertencentes à mesma reta.

9.2. Ângulos

9.2.1. Ângulo - É o espaço compreendido por dois segmentos de reta que têmorigem comum. Os dois segmentos que formam o ângulo são chamados ladosdo ângulo, e a origem com de vértice.

9.2.2. Ângulo agudo - É o ângulo cuja abertura é menor que 90°.

A BReta R

Segmento de reta“AB ou “AB”

A

B

C

D

E

F

G

H

I

JK

A - VérticeAB e BC são os ladosα - Abertura do ângulo

ONDE

α > 90° = ângulo agudo


____________________________________________________________

CALDEIRARIA39

9.2.3. Ângulo obtuso - É o ângulo cuja abertura é maior que 90°.

9.2.4. Ângulo reto - É o ângulo cuja abertura é de 90°.

9.2.5. Ângulo raso - É o ângulo cuja abertura é de 180° (duas semi-retas for-mam um ângulo de 180°).

9.2.6. Ângulos de 3600 - Duas cordas, perpendiculares e que passam pelocentro de uma circunferência, formam quatro ângulos de 90° (ângulos retos).Portanto, em uma circunferência temos um ângulo de 360°.

9.2.7. Ângulo central - É um ângulo cujo vértice é o centro de uma circunfe-rência.

9.2.8. Ângulos complementares - Dois ângulos são complementares quandoa soma dos seus ângulos for 90°.

α > 90° = ângulo obtuso

α = 90° = ângulo reto

α = 180° = ângulo raso

AB = CD = CORDAS

CD AB

Centro da circunferência • é o vérticedos ângulos

γ = α = β = � = 90°

α = ângulo central

α é o complemento de ββ é o complemento de α

α + β = 90°


____________________________________________________________

CALDEIRARIA40

9.2.9. Ângulos suplementares - Dois ângulos são suplementares quando asoma de seus ângulos for 180°.

9.2.10. Ângulos replementares - Dois ângulos são replementares quando asoma de seus ângulos for 360°.

9.2.11. Bissetriz - É uma semi-reta que, partindo do vértice de um ângulo, divi-de-o em dois ângulos iguais.

9.2.12. Mediatriz - É a reta que divide um segmento de reta em duas partesiguais.

9.3. Polígonos

9.3.1. Polígono - É uma figura plana formada por uma linha poligonal fechadae pode ser regular ou irregular.

α é o suplemento de ββ é o suplemento de α

α + β = 180°

α é o replemento de ββ é o replemento de α

α + β = 360°

A = vérticeAB e AC são os ladosAD = bissetrizα = β

AB = mediatrizCD = segmento de retaC) = DO = partes do segmento

Polígono de 8 lados


____________________________________________________________

CALDEIRARIA41

9.3.2. Polígono regular - É uma figura plana, formada de lados e ângulosiguais.

9.3.3. Polígono irregular - É uma figura plana, formada de lados e ângulosdiferentes.

9.4. Triângulos

9.4.1. Triângulo eqüilátero - É um polígono regular de três lados e três ân-gulos iguais.

9.4.2. Triângulo isósceles - É um polígono irregular que tem dois lados e doisângulos iguais e um lado e um ângulo diferente.

9.4.3. Triângulo escaleno - É um polígono irregular que tem três lados e trêsângulos desiguais.

Polígono regular6 lados iguais6 ângulos iguais

Polígono irregular5 lados diferentes5 ângulos diferentes


____________________________________________________________

CALDEIRARIA42

9.4.4. Triângulo retângulo - É um polígono irregular que tem três lados e trêsângulos desiguais. Um dos ângulos é reto, ou seja, de 90°. Pode haver umcaso especial em que os ângulos agudos sejam iguais a 45°, fazendo com queos catetos também sejam iguais.O lado maior oposto ao ângulo é chamado de hipotenusa e os outros dois la-dos, chamados de cateto maior e cateto menor.

OBS: Em qualquer triângulo, a soma interna dos ângulos é igual a 180°.

9.5. Quadriláteros - São polígonos de quadro lados.

9.5.1. Quadrado - É um polígono regular de quatro lados e quatro ângulosiguais.

9.5.2. Retângulo - É um polígono irregular que tem os lados opostos iguais,paralelos dois a dois e quatro ângulos retos.

9.5.3. Trapézios - São polígonos irregulares que possuem dois lados parale-los, chamados de bases do trapézio. O lado menor é a base menor e o ladomaior é a base maior.

9.5.4. Paralelogramo - É um polígono irregular, sendo seus lados iguais eparalelos dois a dois. Seus dois ângulos agudos e obtusos são iguais dois adois.

ABC = RETÂNGULOLado “a” oposto ao “ A” = hipotenusaLado “b” oposto ao “ B” = cateto menorLado “c” oposto ao “ C” = cateto maior

^^^

“ A = 90°” B + C = 90° A + B + C = 180°

A

C

B

D

A

C

B

D

A

C

B

D

A

C

B

D

A

C

B

D

D


____________________________________________________________

CALDEIRARIA43

9.5.5. Losango - É um polígono irregular de quatro lados iguais, paralelos doisa dois e seus ângulos agudos e obtusos são iguais.

9.6. Polígonos regulares e irregulares

9.6.1. Pentágono - É um polígono regular ou irregular, de cinco lados e cincoângulos iguais ou desiguais.

9.6.2. Sextavado ou Hexágono - É um polígono regular ou irregular, de seislados e seis ângulos iguais ou desiguais.

9.6.3. Heptágono - É um polígono regular ou irregular, de sete lados e seteângulos iguais ou desiguais.

A

C

B

A

C

B

D

Polígono regular1 2

5 3

4

Polígono irregular

Polígono regular Polígono irregular

1

2

5 3

4

6



____________________________________________________________

CALDEIRARIA44

9.6.4. Octógono - É um polígono regular ou irregular, de oito lados e oito ân-gulos iguais ou desiguais.

9.7. Círculo

É a superfície de uma figura plana limitada por uma circunferência.

9.7.1. Setor Circular - É a superfície plana limitada por um ângulo central e oarco que ele determina sobre a circunferência.

9.7.2. Segmento Circular - É a superfície plana limitada por uma corda e oarco que ele determina sobre a circunferência.

9.7.3. Coroa Circular - É a superfície plana limitada por duas circunferências,sendo uma interna e outra externa.


1 2

5

3

4

6

8

7

Dr

Circunferência

D = Diâmetro do círculor = Raio do círculo

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .αR

A B

λ

AB = Arco ABλ = Comprimento do Arco ABα = Ângulo centralα = Ângulo setorR = Raio da circunferência

αR

A Bλ

C h

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AB = Arco ABλ = Comprimento do Arco ABα = Ângulo do segmentoR = Raio da circunferênciaC = Cordah = Altura

r = Raio menor (interno)R = Raio maior (externo)d = Diâmetro menor (interno)D = Diâmetro maior (externo)

dD

R r


____________________________________________________________

CALDEIRARIA45

9.7.4. Setor de Coroa Circular - É a superfície plana limitada por um ângulocentral e por dois arcos, sendo um interno e outro externo.

9.7.5. Circunferência - É a linha curva, plana, fechada, que tem todos os seuspontos eqüidistantes a um ponto interior fixo, chamado centro.

9.7.6. Circunferências Concêntricas - São duas ou mais circunferências quepossuem o mesmo centro.

9.7.7. Circunferências Excêntricas - São excêntricas, quando a distânciaentre seus centros for menor que a diferença entre seus raios.

9.7.8. Circunferências Exteriores - São aquelas na qual a distância entreseus centros é maior que a soma de seus raios.

r = Raio menor (interno)R = Raio maior (externo)d = Diâmetro menor (interno)D = Diâmetro maior (externo)α = Ângulo do setor

d

αRr D

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .

Centro da circunferência

Circunferência

d

Rr

Considerando:

R = 20r = 16d < 20d < 4

d < R - r

Considerando:

R = 20r = 16d < 20 + 16d < 36

d > R + r

Rr

d


____________________________________________________________

CALDEIRARIA46

9.7.9. Circunferências Secantes - São secantes quando a distância entreseus centros for menor que a soma dos seus raios e maior que a diferença en-tre eles, ou seja, interceptam em dois pontos.

9.7.10. Circunferências Tangentes Interiores - São aquelas na qual a distân-cia entre seus centros é igual à diferença entre seus raios.

9.7.11. Circunferências Tangentes Exteriores - São aquelas cuja distânciaentre seus centros é igual à soma de seus raios.

9.7.12. Linhas da Circunferência

Considerando:

R = 20r = 16d = R - rd = 20 - 16

d = R – rd = 4

d

Rr

Ponto detangência

Considerando:

R = 20r = 16d = R + r >d = 20 + 16d = 36

d = R + r

R r

d

Considerando:

R = 20r = 16d < R + r > R - rd > 36

d < R + r > R - r

d = 5 a 35

CentroAC

BD

F

G H

DR

Ponto detangência

E

I J

1 - Arco: É uma parte da circunferência limitada pordois de seus pontos.

ARCO - AB

2 - Corda: É a reta que liga dois pontos quaisquer nacircunferência.

CORDA - CD

3 - Tangentes: É o segmento de reta que intercepta acircunferência em apenas um ponto.

TANGENTE


____________________________________________________________

CALDEIRARIA47

9.7.13. Circunferência Circunscrita: Uma circunferência é circunscrita a umpolígono qualquer, quando os seus pontos tangenciam os vértices desse polí-gono.

3.8.9. Circunferência Inscrita: Uma circunferência é inscrita a um polígonoqualquer quando os seus pontos tangenciam os lados desse polígono.

4 - Flecha: É o segmento de reta que liga o ponto médio da corda perpendicular à mesma atéo arco compreendido pela corda.

FLECHA - FE

5 - Raio: É a reta que liga o centro a qualquer ponto da circunferência. OBS: O raio é a maior flecha na circunferência.

RAIO – R

6 - Diâmetro: É a reta que, passando pelo centro, liga dois pontos na circunferência. OBS: O diâmetro é a maior corda da circunferência.

DIÂMETRO – D

7 - Secante: É o segmento de reta que intercepta dois pontos na circunferência.

. .

G. .H

A B

C

A

B C

D

A

B C

D

EF

A

B

C

D

A B

C

A

B

C

D

E

F


____________________________________________________________

CALDEIRARIA48

1100.. DDeesseennhhoo LLiinneeaarr GGeeoommééttrriiccoo

10.1. Introdução

O desenho geométrico tem por finalidade representar as figuras planas e resol-ver com a régua e o compasso, os problemas da geometria plana.

A solução gráfica de um problema se diz puramente geométrica quando nelase usa, como instrumentos de desenho, apenas a régua e o compasso. A ré-gua é usada para traçar retas e o compasso descreve circunferências e arcosde circunferências.

O trabalho que ora vamos fazer está dividido em duas partes:

Primeira parte: Execução de 56 problemas geométricos que serão feitos emum caderno de desenho, previamente divididos.

Segunda parte: Aplicação prática dos problemas geométricos, com a execu-ção desenhos, nos quais serão desenhados, na escala natural a vista de frentede peças planas.

10.2. Desenvolvimento para a execução da primeira parte

A - Dividir a folha do caderno de desenho em 4 partes iguais.

B - Desenhar no canto superior esquerdo de cada retângulo da divizão acimauma circunferência de 12m/m de diâmetro (usar gabarito de circunferência).

C - Dentro de cada circunferência anotar o número do problema geométrico aser desenvolvido (começar de zero “0”), problema do exemplo de baixo.

D – Usando caligrafia técnica, colocar o título em cada problema geométrico.

10.3. Explicação da seqüência de operações para a execuçãodos problemas geométricos

Dentro de cada retângulo desenhar apenas o produto de cada problema e paraque isto aconteça, seguir as várias fases de execução (1ª fase, 2ª fase, 3ª fase,etc.).

OBS: Só inicie o desenho se tiver entendido o enunciado do problema.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA49

Exemplo nº 0 - Levantar uma perpendicular que passe pelo ponto “C” na reta“AB”.

1ª fase: Traçar um segmento de reta “AB” e determinar o ponto “C”.

2ª fase: Abrir o compasso com a abertura “r” qualquer, colocar a ponta secaem “C” e determinar o ponto “D” e “E”.

3ª fase: Com a ponta seca em “D” e abertura “R” maior que “DC”, traçar umarco de circunferência acima ou abaixo de “C” (neste caso acima).Com a mesma abertura “R”, colocar ponta seca em “E”, traçando umarco de circunferência que cruze o outro já traçado, determinado assimo ponto “F”.

Produto: Ligar os pontos “C” e “F” com uma reta (perpendicular ao segmento“AB”).

10.4. Problemas Geométricos

1. Levantar uma perpendicular na extremidade “B” da reta “AB”.

2. Baixar uma perpendicular de ponto “P” dado fora de reta “AB”.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA50

3. Dividir a reta “AB” ao meio e traçar a perpendicular (Mediatriz).

4. Construir um ângulo “AOB”, igual a outro lado.

5. Dividir uma reta “AB” em partes iguais (Neste caso em 5 partes).

6. Traçar uma paralela à reta “AB”, que passe pelo ponto “P”.

7. Dividir um ângulo “AOB” ao meio (Bissetriz)

8. Traçar a Bissetriz de um ângulo cujo vértice é desconhecido.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA51

9. Dividir um ângulo RETO “ABC” (90º) em três partes iguais.

10. Num ângulo reto “ABC”, traçar ângulos de 15º, 30º, 60º e 75º.

11, Construir um triângulo ISÓSCELES, sendo dados a altura “BC” e o ângulodo vértice “A”.

12. Construir um triângulo EQUILÁTERO, sendo dado o lado “AB”.

13. Construir um triângulo RETÂNGULO, sendo dados um lado “CD” e a hipo-tenusa “AB”.


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CALDEIRARIA52

14. Construir um QUADRADO, sendo dado o lado “AB”.

15. Construir um PARALELOGRAMA, sendo dados os lados “AB” e “EF” e suaaltura “CD”.

16. Determinar o centro de um arco de circunferência “AB”.

17. Determinar o centro da circunferência.

18. Dividir uma circunferência em três partes iguais e inscrever um triânguloEQUILÁTERO.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA53

19. Dividir uma circunferência em 4 e 8 partes iguais e inscrever os polígonos.

20. Dividir uma circunferência em 5 e 10 partes iguais e inscrever os polígonos.

21. Dividir uma circunferência em 6 partes iguais e inscrever o polígono.




____________________________________________________________

CALDEIRARIA54


25. Divisão da circunferência em qualquer número de partes iguais. (Nestecaso, 9 partes).

26. Desenvolver um arco de circunferência “AB” menor que 90°.

27. Desenvolver um arco de circunferência “AC” maior que 90°, maior que 180°.

28. Desenvolver um arco de circunferência “AB” de 180°.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA55

29. Desenvolver uma circunferência “AA” (360°).

30. Traçar uma paralela à curva “AB” com distância “R”.

31. Traçar tangente à uma circunferência no ponto “A”.

32. Traçar tangentes à uma circunferência de um ponto “A” dado fora da cir-cunferência.

33. Traçar circunferências tangentes entre si e inscritas num ângulo “ABC”.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA56

34. Traçar tangentes exteriores a duas circunferências de raios R e r dados.

35. traçar tangentes inferiores a duas circunferências de raios R e r dados.

36. Concordar uma semicircunferência com duas retas paralelas “AB” e “CD”.

37. Concordar uma semicircunferência de raio “R” dado com duas retas per-pendiculares entre si.

38. Concordar um arco de circunferência de raio “R” dado com duas retas quese encontram, formando um ângulo agudo “ABC” (< 90°).


____________________________________________________________

CALDEIRARIA57

39. Concordar um arco de circunferência de raio “R” dado com duas retas que seencontram, formando um ângulo obtuso “ABC” (> 90°).

40. Traçar um arco de circunferência que partindo de um ponto “P” sobre umareta, concorde com uma reta “CD” dada.

41. Concordar um arco de circunferência de raio dado “R” com uma reta “AB”dada, partindo do ponto “P” dado sobre a reta “AB”.

42. Concordar um arco de circunferência de raio “R” dado, com uma reta “AB”dada, e que passe por um ponto “P” dado fora da reta.

43. Concordar um arco de circunferência com uma reta “AB” dada, partindo deum ponto “P” sobre a reta e que passe por um ponto “C”.


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CALDEIRARIA58

44. Concordar um arco de circunferência de raio “R” dado, com uma reta “AB” euma circunferência dadas (Concordância externa).

45. Concordar um arco de circunferência de raio “r” dado com uma reta “AB” eum arco de circunferência “R” dados (concordância interna).

46. Traçar um arco de circunferência de raio “R1” dado, concordando com duascircunferências de raios “R” e “r” conhecidos (1º caso - externa).

47. 2º caso (concordância interna).

48. 3º caso (concordância interna e externa).


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CALDEIRARIA59

49. Traçar um arco de circunferência de raio “r” dado, concordando externa einternamente com dois arcos de raios “R” e “R1” conhecidos.

50. Traçar uma curva reversa de raios iguais, concordado duas retas “AB” e”CD” paralelas dadas.

51. Construir uma falsa ELIPSE, dados dois eixos “AB” “CD”.

52. Construir uma ELIPSE verdadeira, conhecendo os dois eixos “AB” e “CD”.

53. Construir uma ELIPSE, sendo dado o eixo maior “AB”.


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CALDEIRARIA60

54. Construir uma ELIPSE, sendo dado o eixo menor “AB”.

55. Construir uma OVAL IRREGULAR sendo dado o eixo menor “AB”.

10.5. Divisão da circunferência - processo por constantes

Este processo permite dividir a circunferência pelo cálculo da corda através deconstantes.

Multiplicar o diâmetro pela constante correspondente ao número de divisões.Dado: A = Arco = abertura do compasso C = Constante D = Diâmetro

Nota:

Exemplo: Determinar a abertura do compasso para dividir uma circunferênciade 25mm de diâmetro em 7 partes iguais.

A = ? A = D x CC = 0,433 (consultar tabela) A = 25 x 0,433D = 25mm A = 10,82mm

TABELA DE CONSTANTES PARA DIVISÃO DE CIRCUNFERÊNCIA

Nº de divi-sões Constante Nº de divi-

sões Constante Nº de divi-sões Constante Nº de divi-

sões Constante

26 0,120 51 0,061 76 0,041

27 0,116 52 0,060 77 0,040

3 0,866 28 0,111 53 0,059 78 0,040

4 0,707 29 0,108 54 0,058 79 0,039

5 0,587 30 0,104 55 0,057 80 0,039

A = D x C

Para determinar a abertura do compasso da circunferência divide-seo LADO (arco) pela CONSTANTE.


____________________________________________________________

CALDEIRARIA61

A

B

Fig19

6 0,500 31 0,101 56 0,056 81 0,038

7 0,433 32 0,098 57 0,055 82 0,038

8 0,382 33 0,095 58 0,054 83 0,037

9 0,342 34 0,092 59 0,053 84 0,037

10 0,309 35 0,089 60 0,052 85 0,036

11 0,281 36 0,087 61 0,051 86 0,036

12 0,258 37 0,084 62 0,050 87 0,036

13 0,239 38 0,082 63 0,049 88 0,035

14 0,232 39 0,080 64 0,049 89 0,035

15 0,207 40 0,078 65 0,048 90 0,034

16 0,195 41 0,076 66 0,047 91 0,034

17 0,183 42 0,074 67 0,046 92 0,034

18 0,173 43 0,073 68 0,046 93 0,033

19 0,164 44 0,071 69 0,045 94 0,033

20 0,156 45 0,070 70 0,044 95 0,033

21 0,149 46 0,0684 71 0,044 96 0,033

22 0,142 47 0,065 72 0,043 97 0,032

23 0,136 48 0,065 73 0,043 98 0,032

24 0,130 49 0,064 74 0,042 99 0,031

25 50 0,062 75 0,041 100 0,031

Acontece, porém, que, às vezes, o caso é diferente; isto é, dada a distânciaentre faces de uma peça de determinado número de lados, deve o profissionalachar o diâmetro correspondente (fig. 3).Exemplo:Determinar as distâncias das circunferências das figs. 4,5 e 6, sabendo-se a distância entre as faces.

Multiplicam-se as distâncias entre faces (A) pelas cons-tantes correspondentes.

A =

21

D

D = 21 x 1,4142D = 29,698

CONSTANTE = 1,4142

Figura-20

A =

26

D

D = 26 x 1,154D = 30,004

CONSTANTE = 1,154

Figura -21

D

D = 27 x 1,083D = 29,241

CONSTANTE = 1,083

Figura-22


____________________________________________________________

CALDEIRARIA62

Questionário

1. Dê o nome a cada uma das figuras.

A ____________________________ J ____________________________B ____________________________ K ____________________________C ____________________________ L ____________________________D ____________________________ M ____________________________E ____________________________ N ____________________________F ____________________________ O ____________________________G ____________________________ P ____________________________H ____________________________ Q ____________________________ I ____________________________ R ____________________________

2. Quantos graus mede meio ângulo reto: ____________________________

3. Quantos graus mede meia circunferência: __________________________

A B

C30°

D

120° 90°

E

F

G H

MK

L

J

I

+

N

O P Q R


____________________________________________________________

CALDEIRARIA63

10.6. Desenvolvimento

Desenhar,no seu caderno de desenho, na escala natural a vista de frente dosdesenhos nº 01 a 06.

OBS: 1. Para uma distribuição mais rápida, usar os valores “X/Y” para locar o ponto “A”. sendo: Y - A distância da margem inferior ao ponto “A” X - A distância da margem esquerda ao ponto “A”;

2. Iniciar o desenho pelo ponto “A”;3. Usar apenas régua e compasso;4. Deixar todas as construções geométricas e reforçar apenas o que in-

teressar;5. Não é necessário cotar;6. Se necessário, consultar os problemas geométricos correspondentes.

05

6 Furos ∅ 18 equidist

A

o

40

150

177X = 90Y = 237

20

40 x 45°30

120

190

26

3550

OA

X = 27Y = 73

01 02 92 30 25

44

41

197

4141

132

X = 23Y = 70

OA

5 Furos ∅ 21

03

120

210O

AX = 30Y = 63

75

45°

57

25

25

6 Furos ∅ 1445°

04

220

==90

X = 30Y = 68

A

3x20=60 3x20=6064

8 Furos ∅ 13

o

30

15°

60°

30°

75° 75°

06

95

200O

A

X = 15Y = 68

52

37

30

30

•

3015°

150

25

3 93

0x 0=

4 Furos ∅18


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CALDEIRARIA64

11. Planificação

11.1. Desenvolvimento lateral de um cilindro

As figuras 1, 2 e 3 mostram o desenvolvimento lateral de um cilindro, que é umretângulo, cujo comprimento é igual ao diâmetro médio encontrado, multiplicadopor 3,142. em planificação de chapas, tanto em funilaria industrial como em cal-deiraria, deve-se sempre usar o diâmetro médio, indicado aqui pelas letras DM.Método para se encontrar o DM: Se o diâmetro indicado no desenho for interno,acrescenta-se uma vez a espessura do material e multiplica-se por 3,142.1º exemplo: Diâmetro indicado no desenho 120mm interno; espessura do ma-terial, 3mm. 120 + 3 = 123. O número 123 é o DM encontrado e é ele que deveser multiplicado por 3,142.1º exemplo: O diâmetro indicado no desenho é 120mm externo; subtrai-seuma vez a espessura do material. Assim, 120 – 3 = 117. O número 117 é o DMencontrado e é ele que deve ser multiplicado por 3,142.OBS: Em chaparia é costume usar-se apenas o número 3,14, em vez de 3,142.Entretanto, se acrescentamos 0,0004 (quatro décimos milésimos) ao 3,1416obteremos o número 3,142 que dá uma melhor precisão ao diâmetro da peçaque será confeccionada.Para confirmar seguem-se dois exemplos:1º - 120 x 3,14 = 3762º - 120 x 3,142 = 377. Verifica-se, assim, que obtivemos uma melhor aproxi-mação.

Figura - 23

Figura - 24

DM DM x 3,142

Figura - 25


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CALDEIRARIA65

11.2. Planificação de cilindro com uma boca não paralela

1. Determinamos o ∅ médio AB, traçando suamediatriz (linha de centro).

2. Levantamos por B a altura H, obtendo C.3. Traçamos em C, com o auxílio do arco XY,

um ângulo de 45°, que determina com a altu-ra traçada de A, o ponto D.

Observação:- Está pronta a vista de frente.- A medida LD poderá ser calculada trigono-

metricamente, sendo a medida AD = BC +LD.

4. Traçamos na vista de frente uma circunfe-rência auxiliar igual ao ∅ médio.

5. Dividimos a circunferência em 12 ou maispartes iguais de acordo com o ∅.

6. Pelos pontos de divisão da circunferência,unimos obtendo as verdadeiras grandezas(V. G) : E-E’, F-F’, G-G’, H-H’, I-I’, J-J’ e K-K’.

7. Calcule e trace a planificação do comprimento, C = π x ∅ médio, dividindo nas12, ou mais partes, de acordo com o item 5.

8. Calcule e trace a planificação da largura, Z = K-K’ + 5 + E-E’.9. Transportamos, nas divisões, as V.G.: E-E’, F-F’, G-G’, H-H’, I-I’, J-J’ e K-K’.10. Deixamos, entre cada intersecção, o espaçamento de 5mm (K-E’).11. Com o auxílio de curvas francesas ou régua flexível, unimos os pontos nas di-

visões (V.G.).12. Corte o material e faça o ajuste.

Figura - 25

Figura - 26

Figura - 27


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CALDEIRARIA66

11.3. Planificação de cilindro com duas bocas inclinadas

Esta peça é bastante semelhante às que foram desenhadas anteriormente,com a única diferença de que tem duas bocas inclinadas. Pelo próprio desenhodesta página, verifica-se como é fácil a planificação. Basta que se divida o se-micírculo AB em partes iguais e se levantem perpendiculares, marcando ospontos 1-2-3-4-5-6-7 e 1’-2’-3’-4’-5’-6’-7’.

Levantam-se perpendiculares também na parte que será desenvolvida (Figura29). O cruzamento das linhas horizontais que partem da Figura 28, com as ver-ticais da Figura 28 formam as linhas de desenvolvimento EF e CD.

Obs: Esta figura também pode ser desenvolvida transportando-se as medidascom o compasso, em vez de se cruzarem as linhas.

11.4. Planificação de cotovelo de 90°

Figura - 28

Figura - 29

Figura - 30

Figura - 31


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CALDEIRARIA67

As Figuras 30 e 31, que representam o cotovelo de 90°, não precisam tambémde maiores explicações. Basta que se desenvolvam dois tubos de 45°, como jáfoi explicado anteriormente, e solde-se um no outro.

11.5. Planificação de cotovelo de 45°

O cotovelo de 45° é largamente utilizado em instalações industriais. Nas figurasanteriores mostrou-se como se desenvolvem tubos com a face em grau, não sendonecessário explicar-se aqui como se faz o desenvolvimento, porque o cotovelo nadamais é do que dois tubos desenvolvidos com o mesmo grau. Assim, dois tubos de22,5° formam o cotovelo de 45°.

Obs: Os encanadores, pelo fato de trabalharem com tubos já prontos, deverão des-envolver os modelos em chapa fina e para isso deverão medir o diâmetro externodo tubo e multiplicá-lo por 3,142.

11.6. Interseção de um cilindro por outro de diâmetro igual

Figura - 32

Figura - 33

Figura - 34


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CALDEIRARIA68

A interseção de dois cilíndros saindo a 90º um do outro, também chamada“boca de lobo”, é uma das peças mais usadas em funilaria indunstrial e é defácil confecção. Basta que se trace inicialmente a vista de elevação, e se dividao arco AB (Figura 34) em partes iguais e marquem-se os pontos 1-2-3-4-5-6-7.a partir destes pontos levantam-se perpendiculares, até tocar o tubo superior,marcando os pontos 1’-2’-3’-4’-5’-6’-7’. A seguir, acha-se o diâmetro médio,multiplica-se por 3,142 e a medida encontrada marca-se em uma reta CD namesma diração de AB, e divide-se em partes iguais marcando-se os pontos M-N-O-P-Q-R-S-R-Q-P-O-N-M. A partir destes, levantam-se perpendiculares. De-pois, partindo dos pontos 1’-2’-3’-4’- etc., traçam-se linhas horizontasis que cru-zarão com as verticais e levantadas anteriormente, marcando os pontos 1”-2”-3”-4”-5”-6”-7” etc. Terminando, unem-se estes pontos com uma régua flexível.

11.7. Interseção de cilindros com diâmetros diferentes

A interseção de cilindros com diâmetros diferentes, saindo a 90° um do outro, éfeita da mesma forma como foi explicado na Figura 34. A única diferença é quequando os diâmetros são iguais, um tubo encaixa no outro até a metade equando os diâmetros são diferentes, isso não ocorre, como mostra a vista late-ral (Figura 36) desenhada acima.

Figura - 36

Figura - 35


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CALDEIRARIA69

11.8. Bifurcação em “Y” a 120°

Figura - 37


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CALDEIRARIA70

11.9. Chapéu Chinês

Para o desenvolvimento de um chapéu chinês, primeiro temos que desenhar afigura A e B. Depois dividimos a circunferência da figura A em 16 partes iguais.Projetamos esses pontos sobre a base da figura B e ligamos esses pontos atéo vértice P. Para traçarmos o desenvolvimento, tomamos a distância R com ocompasso que é do vértice P até 1. Com essas distâncias traçamos uma cir-cunferência. Marcamos sobre essa circunferência 16 vãos igualmente espaça-dos que são iguais a: 3,1416 x ∅ da figura A. Ligamos esses pontos até oponto P da figura C. 16

Nota: Depois é só cortarmos o contorno externo é a linha 1 P, e enrolandoteremos o desenvolvimento da peça.

11.10. Tronco de cone (processo da geratriz)

1. Traçamos uma linha de centro marcandoperpendicular a ela os diâmetros “D” e“d”, com distância igual a altura “H”.

2. Obtemos, então, os pontos A, B, C e D.3. Ligamos AC e BD, prolongando, e vamos

obter V na linha de centro.4. Desta forma, traçamos a vista da frente.

Figura - 38

Figura - 39


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CALDEIRARIA71

5. Traçamos outra linha de centro, execu-tando o mesmo traçado anterior.

6. Centro em V, raio VA ou VB, traça-se oarco maior.

7. Centro em V, raio VC ou VD, traça-se oarco menor.

8. Sobre o arco maior, marcamos o períododo desenvolvimento: P = ∅D x π (Diâ-metro médio maior x 3,14).

9. Dividimos esse perímetro marcado noarco maior, no maior número possível departes iguais (de preferência 20). Nestecaso, foi dividido em apenas 12 partesiguais.

10. Unimos as divisões 1,2,3,4,5 e 6 aoponto V.

Fórmula para calcular setor (corda) de cone e tronco de cone

FOMULÁRIO:

Corda = seno α G2 2D = Diâmetro maiord = Diâmetro menorB = Base maior = D - d . 2b = Base menor = D - d . 2H = Altura do vérticeH = h x B . bG = Geratriz = B2 + H2

α = O ângulo do arco do desenvol-vimento do cone.α = B2�π��π��

α = D � 180 . G

Figura - 40

Figura - 41


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CALDEIRARIA72

OBS: Quando o α do desenvolvimento for maior de 180°, calcular pelo ângulooposto.11.11. Cone cortado p/ um plano oblíquo entre a base e o vértice

Desenha-se a vista de elevação do cone (Figura 42) e o semicírculo 1-7, o qualdivide-se em partes iguais 1-2-3-4-5-6-7. Por esses pontos levantam-se verti-cais até tocar a base do cone e daí elas serão elevadas até o vértice, marcan-do no plano oblíquo os pontos A-B-C-D-E-E-F-G. Esses pontos serão trans-portados para o lado G7 do cone. Depois, com abertura de compasso igual aS7, traça-se o arco maior 1’-1’, o qual divide-se em partes iguais, utilizando-se,para isso, uma das divisões do semicírculo 1-7. Numeram-se no arco maior ospontos 1’-2’-3’-4’-5’-6’-7’-6’-5’-4’-‘3’-2’-1’ e, a partir desses pontos traçam-se asretas em direção ao vértice S. A seguir, partindo dos pontos A-B-C-D-E-F-G (dolado do cone), traçam-se arcos que cortem as retas traçadas anteriormente. Ocruzamento dos arcos com as retas marcam a linha de desenvolvimento docone (Figura 42).

Figura - 42


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CALDEIRARIA73

11.12. Redução excêntrica

Traça-se a vista de planta (Figura 43) e dividem-se ambas as bocas em partesiguais. Liga-se 1 a 2; 2 a 3; 3 a 4; 4 a 5; 5 a 6, etc., formando as linhas de trian-gulação. Para se obter a verdadeira grandeza da peça, traça-se a linha ABC(Figura 45), sendo a altura desejada marcada de B até A. A seguir, abre-se ocompasso com medida igual a 1-2 (da Figura 43), centra-se em B da Figura 45e marca-se o ponto 1, o qual deve ser ligado ao ponto A. Volta-se à Figura 43,abre-se o compasso com medida igual a 2-3, passa-se para a Figura 45, cen-tra-se em B e marca-se o ponto 2, elevando-o também ao ponto A. E assim,sucessivamente, vão-se transportando todas as medidas. Para traçar o desen-volvimento, traça-se uma linha vertical e abre-se o compasso com a medida 1ª(Figura 45) e marca-se na Figuraa 46, determinando os pontos 1 e 2. Abre-se ocompasso com medida igual a uma das divisões da boca maior, centra-se no

Figura - 43

Figura - 44Figura - 45

Figura - 46


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CALDEIRARIA74

ponto 1 da Figura 46 e traça-se um pequeno arco. Passa-se para a Figura 45,abre-se o compasso com medida igual a 2ª, centra-se no ponto 2 da Figura 46e traça-se outro arco, marcando o ponto 3, o qual liga-se ao ponto 2 através dalinha pontilhada. Volta-se à Figura 43, pega-se uma das divisões da boca me-nor, centra-se no ponto 2 da Figura 46 e traça-se um pequeno arco. Volta-se àFigura 43, pega-se a distância 3ª, centra-se no ponto 3 da Figura 46 e traça-seoutro arco, marcando o ponto 4. E assim vai-se traçando o desenvolvimento.De preferência, para esse tipo de traçado devem-se usar três compassos doseguinte modo: um deles fica aberto com medida igual a uma das divisões daboca menor. O outro com medida igual a uma das divisões da boca maior. Oterceiro passo é o que vai variar as aberturas no transporte das medidas, daFigura 43 para a Figura 46.

11.13. Coifa - Peça piramidal truncada com um lado perpendicu-lar à base

1. Traçamos as linhas de centro, construindoa partir delas a vista de cima e frente.

2. A medida H será a altura e a K será exe-cutada após o término da planificação dapeça (usar medidas internas).

3. Obtemos na vista de cima os pontos1,2,3,4,5ª,B,C,D,E,W,X,Y e Z.

4. Traçamos as diagonais 1-B, 2-A, 1-D, 4-A,3-D e 4-C.

5. Traçamos uma reta “r”, marcando nela aperpendicular 5E igual à medida H.

6. A partir do ponto 5 marcamos as distânci-as da vista de cima (planta):Z-W, X-Y, 5-B/5-C, 2-E/3-E, 2-A/3-D, 2-C/3B, 1-D/4-A e 1-B/4-C.

7. Ligamos os pontos marcados do ponto E,obtendo as verdadeiras grandezas (V.G.).

KH

K

34 Z

X Y E5

WA

1 Z 2

D W C

B

•

1-B/4-C1-D/4-A2-C/3-B2-A/3-D

2-E/3-E5-B/5-C

X-YZ-W

5

H

E

VG

r

Figura - 47

Figura - 48

Figura - 49


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CALDEIRARIA75

8. Traçamos uma perpendicular, determinando oponto X. Centro em X, transportamos da vistade cima os pontos 1 e 4.

9. Centro em X, raio X-Y, marcamos Y na per-pendicular.

10. Centro em 1 e 4, raio 1-D/4-A, traçamos arcos.Centro em Y, raio Y-A ou Y-D, determinamosA e D.

11. Centro em 1, raio 1-B/4-C, traçamos um arco.Centro em A, raio A-B, determinamos o ponto B.

12. Centro em A, raio 2-A/3D, traçamos um arco.Centro em 1, raio 1-2, determinamos o ponto 2.

13. Ligando-se os pontos determinados, obtemoso traçado de meia peça.

Observação: Todos os raios tomados, nos itens 7a 11, deverão ser retirados da vista de cima e davista V. G. (verdadeira grandeza).

14. Traçamos uma linha com medida igual a3-4, construindo em 3 uma perpendicu-lar, com medida igual a Z-W, obtendo oponto C.

15. Centro em 3, raio 2-A/3-D, traçamos umarco. Centro de C, raio C-D, determina-mos o ponto D.

16. Centro em 3, raio 2-C/3-B, traçamos umarco. Centro em C, raio C-D, determina-mos o ponto B.

17. Centro em 3, raio 3-2, traçamos um arco.Centro em C, raio 2-C/3-B, determina-mos o ponto 2.

18. Ligando-se os pontos determinados, ob-temos o traçado da outra meia peça.

Observação: Todos os raios tomados, nositens 13 a 16, deverão ser retirados da vistade cima e da vista V. G. (verdadeira grande-za).

B

2

A1

Y X

D 4

•

•

B

2

C3

D

4

Figura - 51

Figura - 50


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CALDEIRARIA76

11.14. Transição quadrada para redonda

Desenha-se a vista de planta (Figura 52) e divide-se a boca redonda em partesiguais, as quais serão ligadas aos cantos da parte quadrada. Para se achar averdadeira grandeza da peça, desenha-se a altura normal da peça (Figura 54)e depois abre-se o compasso com medida A1 (Figura 52), centra-se em E (Fi-gura 54) e marca-se um ponto que será ligado ao ponto F. Volta-se à fig. 164,pega-se a medida A2, a qual também é transportada para a Figura 54.

Figura - 52

Figura - 54

Figura - 53


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CALDEIRARIA77

Sendo a peça concêntrica, as linhas 2 e 3 (Figura 52) têm a mesma dimensão,como também as linhas 1 e 4 são iguais. Deve-se transportar também o deslo-camento da peça indicado na planta com a letra D e na Figura 54 com a letraD1. Para se fazer o desenvolvimento (Figura 55) traça-se a linha de centro G1.Abre-se, então, o compasso com medida AH (Figura 52), centra-se no ponto G(Figura 55) e marcam-se os pontos I e J. Vai-se à Figura 54, pega-se a medidaIF, passa-se para a Figura 55, centra-se em I e depois em J e traçam-se doisarcos que se cruzem na linha de centro, marcando o ponto 1. Abre-se o com-passo com medida 1-2 (Figura 52), centra-se no ponto 1 da Figura 55 e traçam-se dois arcos. Pega-se a medida 2F da Figura 54, centra-se em I e J da Figura55 e traçam-se outros dois arcos que cruzem com os anteriores, marcando ospontos 2. E assim por diante, até o final da peça quando, por último, se deveráusar a medida AK e D1 para concluir a peça.

Todo quadrado para redondo deve ter abase e o colarinho para o encaixe dos flan-ges que serão parafusados na tubulação.

Figura - 55

Figura - 56


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CALDEIRARIA78

11.15. Tubo com interseção cilíndrica oblíqua

1. Traçamos uma linha de centro , determinando o diâmetro externo no cilín-drico 1 e seu comprimento “H”.

2. Determinamos a posição “h” do cilindro menor, traçando-o com o diâmetromédio, com um ângulo α.

3. Centro em O (cilindro 1), traçamos o arco AK, centro em A (cilindro 1), tra-çamos o arco MN com raio igual ao do cilindro 2, no prolongamento de OA.

4. Dividimos o arco MN em 3 partes iguais, ligando, perpendicular a ao arcoAK, determinando B, C e D.

5. Pelo ponto Y, traçamos uma circunferência auxiliar do cilindro 2, dividindo-aem 12 partes iguais (obtendo 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 e 12) e os pontos auxi-liares 1’.

6. Ligamos os pontos de divisão do cilindro 2, prolongando, que vai determinarcom o prolongamento dos pontos A, B, C e D (cilindro 2), os pontosE,F,G,H,I,J e L. Obtendo dessa forma a interseção dos dois cilindros.

7. Prolongamos perpendicularmente a do cilindro 2, os pontos E,F,G,H,I, J eL, determinando A e A’.

8. Centro na , raio AB, marcamos B’-B’ (duas vezes).9. Centro na projeção de B”, raio BC marcamos B’-C’.10. Centro na projeção de C”, raio CD marcamos C’-D’.11. Desta forma, obtemos a planificação auxiliar do furo para o cilindro.

Figura - 57


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CALDEIRARIA79

12. Calculamos o perímetro (∅médio x π) do cilindro 2.

13. Dividimos este perímetro emdoze partes iguais, obtendo ospontos 1,2,3,4,5,6 e 7.

14. Retirando as medidas da vistade frente, procedemos da se-guinte forma:

Centro em 1, raio 1-E, marcamos ECentro em 2, raio 1’-F, marcamos FCentro em 3, raio 1-G, marcamos GCentro em 4, raio Y-H, marcamos HCentro em 5, raio 1’-I, marcamos ICentro em 6, raio 1’-J, marcamos JCentro em 7, raio 7-L, marcamos L15. Ligando-se os pontos (com

curva francesa), teremos aplanificação do cilindro 2.

16. Calculamos o perímetro (∅médio x π) do cilindro 1.

17. Marcamos o comprimento Hdo cilindro, posicionando adimensão h (vista de frente).

18. Transportamos da vista defrente os pontos A, A’, B’, C’ eD’, determinados anteriormente(itens 7 a 11) obtendo o furopara a interseção do cilindro 2.

19. Ligando-se os pontos obtendoo traçado final (use curvafrancesa).

Figura - 58

Figura - 59


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CALDEIRARIA80

11.16. Curva de gomos cilíndrica a 90°

O desenho do lado representa a curva com 4gomos completos e 2 meios gomos. Bemcomo as respectivas dimensões para cálculo.RE = R + 1 ∅ médio 2H = Re x tgα

I = H x 2

1. Traçamos uma reta, marcando O e O1com distância igual a R.

2. Centro em 01 raio igual a metade do ∅médio, traçamos uma circunferência ob-tendo A e G na reta.

3. Traçamos por A, G e O1, perpendiculares.4. Dividimos a circunferência em 12 partes

iguais, obtendo 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 e 12.

5. Marcamos na perpendicular G a dimensão H, obtendo G’. Ligando G’ até 0,obtendo A’ na perpendicular A.

6. Ligamos s divisões da circunferência: 2-12, 3-11, 4-10, 5-9, 6-8, obtendo naligação GG e OO, os pontos B-B’, C-C’, D-D’, E-E’ e F-F’.

7. Obtemos assim o meio gomo A.A’ e G.G’ e suas divisões para transporte.

Figura - 60

Figura - 61


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CALDEIRARIA81

8. Traçamos uma reta marcando nelaos pontos A-A igual ao perímetro(P=∅ médio x π).

9. Dividimos perpendicularmente o pe-rímetro em 12 partes iguais, obtendoos pontos A, B, C, D, E, F e G.

10. Para traçar o meio gomo (distânciaH), marcamos nas divisões as dis-tâncias: A-A’ ; B-B’ ; C-C’ ; D-D’ ; E-E’; F-F’ e G-G’ , retiradas do ítem 7.

11. Para traçar o gomo completo (distân-cia I), marcamos nas divisões asdistâncias: A’ – A-A” ; B’ – B-B” ; C’ –C-C” ; D’ – D-D’ ; E’ – E-E” ; F’ – F-F”e G’ – G-G”, retiradas do item 7.

12. Traçar a curva (união dos pontos)utilizando curvas francesas.

Figura - 62


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CALDEIRARIA82

11.17. Curva cônica pelo processo de triangulação

Para se achar as divisões dos gomos A-B-C, usa-se o mesmo processo dacurva normal. Marca-se então os tamanhos das bocas EF e GH e para achar aconicidade, centra-se primeiro o compasso em S (Figura 63), abre-se com me-dida igual a SG, centra-se em E e depois em G e traçam-se dois arcos que secortem marcando o ponto R1, e centrando em R1, traça-se o arco EG. Depois,abre-se o compasso com medida FS, centra-se em F e depois em H e traçam-se dois arcos, marcando o ponto R2; centrando então em R2, traça-se o arcoFH. Copia-se então o gomo B (Figura 65) e para isso é preciso saber copiar osângulos. Copiando o gomo, traçam-se nele duas semicircunferências, que se-rão unidas por linhas em ziguezague, cheias e pontilhadas. É preciso entãoachar as verdadeiras grandezas destas linhas e para isso procede-se como sesegue: traça-se uma reta e levanta-se na sua extremidade a perpendicular OP(Figura 64). Então, abre-se o compasso com medida igual a 2-13 (Figura 66) ecentrando em O, marca-se o ponto 2’ e ai levanta-se uma perpendicular mar-cando o ponto 2. As alturas 2’-2, 3’-3, 4’-4 , 5’-5, 6’-6 são as que vão dos pontode divisão do semicírculo menor até a base do gomo 8-14, e as distâncias 0-9-13, 0-12-10 e 0-11 são as mesmas que vão dos pontos de divisão do semicír-culo maior até a base do gomo 1-7. Para achar as verdadeiras grandezas daslinhas pontilhadas (Figura 67), procede-se da mesma forma, com diferença deque as alturas 2-2’, 3-3’, 4-4’, 5-5’ e 6-6’ são as distências que vão do semicír-culo maior até a base 1-7 do gomo. Mostra-se nas Figuras 66 e 67 o desenvol-vimento do gomo A e do gomo B. Para se desenvolver os gomos C e D proce-de-se da mesma forma.

Figura - 63


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CALDEIRARIA83

Figura - 64Figura - 66

Figura - 65

Figura - 66

Figura - 67


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CALDEIRARIA84

11.18. Interseção cônica oblíqua

Figura 681. Traça-se uma (linha de centro), marcando o ∅D (externo) e a altura H da

peça 1.2. Marque o centro 0, passando a no ângulo α da peça 2.3. Marque o ∅ D1 (médio) e ∅ D2 (médio), bem como a distância h da peça 2.

Figura 694. Dividimos o ∅ D1 em 12 partes iguais obtendo os pontos de 1 a 12.5. Unimos os pontos 2-12, 3-11, 4-10, 5-9 e 6-8, determinando no ∅ D1 os

pontos a, b, c, d, e.6. Unimos os pontos 1”-1 e 7”-7, da parte cônica (peça 2), prolongando até

determinar o ponto de convergência V (vértice) na (linha de centro).7. Ligamos V aos pontos a, b, c, d, e, prolongando.8. Prolongando a base da peça 1, projetamos o ponto V, obtendo o ponto X.9. Centro em O’, traçamos uma visita auxiliar.10. Dos pontos a, b, c, d, e, marcados no ∅ D1, baixamos perpendiculares na

linha X, obtendo 1, a, b, c, d, e, 7.11. Transportamos as distâncias (∅ D1) a-2, b-3, c-4, d-5, e-6, para a linha X,

obtendo os pontos 2,3,4,5,6, nas perpendiculares baixadas.12. Unimos o ponto X aos pontos 1,2,3,4,5,6,7, obtendo na vista auxiliar os

pontos 1’,2’,3’,4’,5’,6’,7’.

Figura - 68


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Figura 7013. Dos pontos 2’,3’,4’,5’,6’, marcados na vista auxiliar, levantar os perpendi-

culares que determinam com os prolongamentos do ponto V, os pontos2”,3”,4”,5”6”.Atenção: para cada ponto prolongado, existe um respectivo com o mesmonúmero.

14. Ligando-se os pontos 1”,2”,3”,4”5”,6”,7”, teremos a interseção das duas peças.Observação: conforme o ângulo α da peça 2, a posição do ponto 6” poderádar abaixo do ponto 7”. Observar os ∅ também.

15. Dos pontos 1”,2”,3”,4”,5”,6”, traçamos perpendiculares em relação a . (linhado centro) da peça 2, pegando toda a parte cônica.

16. Centro em V, raios V-1, V-2, V-3, V-4, V-5, V-6, V-7 (marcados na parte cônicada peça 2), traçamos arcos.

17. Marcamos no arco V-7’, a partir de um ponto qualquer, o perímetro do ∅ D1(médio) da parte cônica (menor). Dividimos esse perímetro (neste caso) em 12partes iguais (pontos: 1,2,3,4,5,6,7).

18. Ligamos o ponto V aos pontos da divisão do perímetro, que determina com osarcos, os pontos 1”,2”,3”,4”,5”,6”,7”.

19. Ligando os pontos (curva francesa), obtemos a planificação da peça 2.20. Para traçarmos o furo na peça 1, traçamos perpendiculares em relação à linha

de centro da mesma, nos pontos 1”,2”,3”,4”,5”,6”,7”.21. Os pontos são marcados da seguinte maneira: 1’ e 7’ são projetados direta-

mente. Os demais, 2’,3’,4’,5’,6’, são transportados da vista auxiliar.22. Ligamos os pontos e obtemos o furo (curva francesa).

LC

Figura - 69


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Figura 7123. Para planificar a peça 1, marcamos o cálculo do perímetro ∅Dmédio vezes π,

bem como a altura H.24. Por uma (linha de centro), transportamos o furo obtido no traçado anterior.LC

Figura - 70

Figura - 71


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11.19. Peça cônica com base cilíndrica e retangular oblíqua

1. Traçamos as linhas de centro e ‘, paralelas com distância V entre si enelas marcamos a altura U.2. Perpendicular a cada uma das linhas de centro, centramos as dimensões Ye ∅Z.3. Nas extremidades de Y descemos as perpendiculares R e S.4. Na perpendicular R, marcamos a dimensão T, definindo o ponto O.5. Com vértice em O e lado perpendicular a R, construímos um ângulo de 30°,obtendo-se o ponto W na perpendicular S’.6. Ligamos os pontos O e W com as extremidades da dimensão ∅ Z, obtendo-se o perfil da vista de frente.7. No alongamento das linhas de centro e ‘ começamos a desenhar avista de cima, traçando uma linha de simetria , transversal às linhas de cen-tro, logo abaixo da vista de frente.8. No cruzamento da linha de centro com a linha de simetria , centramos acircunferência ∅ Z.9. No cruzamento da linha de centro’ ‘ com a linha de simetria , centramoso retângulo X x Y, obtendo os pontos A, B, C, D e por transferência os pontosO e W.10. Dividimos a circunferência ∅Z em 12 partes iguais, numerando os pontos apartir da linha de simetria.

LC LC

LC LCLs

LsLC

LsLC

Figura - 72

Figura - 73


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11. Ligamos os pontos A com (1,12,11,10); B com (1,2,3,4,); C com (4,5,6,7) eD com (7,8,9,10).12. Transportamos os pontos e seus números para a vista de frente e ligamosos pontos ) com (1,12,11,10) e W com (10,9,8,7).13. Traçamos uma linha base e nela as perpendiculares R e S.14. A partir da base marcamos as dimensões RO e SW transportadas da vistade frente.15. A partir de R, marcamos na linha base as distâncias A-1, A-12, A-11, A-10ou B-1, B2, B3, B4 transportadas da vista de cima.16. Ligamos os pontos marcados ao ponto O, obtendo-se as verdadeiras gran-dezas (VG).17. A partir de S marcamos na linha base as distâncias: C-4, C-5, C-6, C7 ouD-7, D-8, D-9, D-10 transportadas da vista de cima.18. Ligamos os pontos marcados ao ponto W, obtendo-se as verdadeiras gran-dezas (VG).19. A partir de S marcamos na linha base a distância W-7 transportada da vistade cima.20. Ligamos o ponto marcado (7) ao ponto W da reta S.

21. Em uma linha de centro, traçamos uma perpendi-cular determinando o ponto O.

22. Transportamos da vista de cima a medida X ecentrando-a no ponto O determinamos os pontosA e B.

23. Centro em A e B, raio = (VG) O – 1, traçamos ar-cos cruzando-os sobre a linha de centro determi-nando o ponto 1.

24. Centro em 1, raio = P ÷ 12 (perímetro da circunfe-rência ÷ 12) traçamos arcos para cada lado.Centro em A e B, raio = (VG) – 2, traçamos osarcos determinando os pontos 2 e 12.

25. Centro em 2 e 12, raio = P ÷ 12, traçamos arcos.Centro em A e B, raio = (VG) 0 – 3, traçamos osarcos determinando os pontos 3 e 11.

26. Centro em 3 e 11, raio = P ÷ 12, traçamos arcos.Centro em A e B, raio = (VG) 0 – 4, traçamos osarcos determinando os pontos 4 e 10.

27. Centro em 4 e 10, raio = (VG) W – 4, traçamosarcos. Centro em A e B, raio = OW, traçamos osarcos determinando os pontos C e D.

28. Centro em 4 e 10, raio = P ÷ 12, traçamos arcos.Centro em C e D, raio = (VG) W – 5, traçamos osarcos determinando os pontos 5 e 9.

29. Centro em 5 e 9, raio = P ÷ 12, traçamos arcos.Centro em C e D, raio = (VG) W – 6, traçamos osarcos determinando os pontos 6 e 8.

30. Centro em 6 e 8, raio = P ÷ 12, traçamos arcos.Centro em C e D, raio = (VG) W9, traçamos osarcos determinando os pontos 7 e 7’.

Figura - 74


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31. Centro em 7 e 7’, raio = (VG) W – 7, traçamos arcos. Centro em C e D,raio = X ÷ 2, traçamos os arcos determinando os pontos W e W’.32. Ligamos os pontos para obter o traçado final da peça.

11.20. Segmento de esfera - tampo esférico

1. Traçar os eixos centro.2. Traçar o trapézio ABCD.3. Abrir o compasso com raio EB, fixar

em E e traçar o arco Ab.4. Abrir o compasso com raio Eb; fixar

nos pontos ADBC e traçar os pontos Ge H.

5. Abrir o compasso com raio HA, fixarem H e G, traçar os arcos AB e BC.

6. Abrir o compasso com o raio PC, traçaro arco CD.

Figura - 77

Figura - 75

Figura - 76

Documents

DESENHO E TRAÇADO CALDEIRARIA