O que é uma máquina de ensaio de materiais
Neste catálogo, o tipo máquinas de ensaio de materiais é composto por instrumentos de torque: um testador que mede o torque aplicado a um parafuso ou a uma junta roscada, um dispositivo que segura uma garrafa ou um fecho enquanto a tampa é girada, um instrumento de ruptura para o desligamento de uma parafusadeira motorizada e um calibrador que verifica um torquímetro contra uma referência. Os tipos vizinhos cobrem dureza, resistência à tração e textura superficial, e uma máquina de tração não faz parte desta página.
O que une o grupo é a grandeza, e não o corpo de prova. Um ensaio de torque aplica uma rotação e mede o momento em que algo acontece - o fixador se assenta, a tampa começa a girar, a junta escorrega, a ferramenta atinge o ajuste. O resultado depende da rosca, da lubrificação, da arruela, da velocidade de aperto e da rigidez do dispositivo tanto quanto das peças, de modo que o ensaio é uma propriedade da montagem e do método, e não apenas do material.
É por isso que a escolha dentro do tipo é dominada por duas perguntas: o que gira e o que fica preso. Um testador que mede uma parafusadeira motorizada precisa de um transdutor em linha com a ponta; um testador de tampas precisa de uma garra para o recipiente e de um acionamento para a tampa; um calibrador de torquímetro precisa de uma alavanca fixa e de um transdutor de referência. Esta página cobre essas configurações e a fronteira com os tipos de ensaio mecânico ao lado.
Como uma máquina de ensaio de materiais mede
O elemento sensorial é um eixo com extensômetros colados em ponte. O torque torce o eixo, os extensômetros mudam de resistência e o instrumento converte a saída da ponte em torque. Duas consequências decorrem disso. O eixo precisa estar no caminho de carga, de modo que o instrumento gira com a ferramenta ou absorve a reação; e a rigidez de tudo o que está entre o transdutor e a junta faz parte da leitura. Um dispositivo complacente armazena energia e a libera, o que aparece como um pico que a junta nunca viu.
O evento medido decide o modo. O torque de assentamento é lido enquanto o fixador é girado lentamente até a posição final. O torque de ruptura é o pico no instante em que uma junta apertada começa a se mover, que é um valor diferente do torque que a produziu. Uma parafusadeira motorizada entrega torque em pulsos e seu desligamento é um transitório, de modo que o instrumento precisa capturar e reter o pico, e sua amostragem precisa ser rápida o bastante para vê-lo. Ler um display com retenção de pico sem saber qual evento ele capturou é a forma mais comum de obter um número que não se repete.
A calibração é uma função separada que usa a mesma tecnologia de sensoriamento. Um calibrador de torquímetro apresenta um braço de alavanca conhecido e um transdutor de referência, e o torquímetro é verificado contra essa referência; sua rastreabilidade vem da alavanca e da calibração do próprio transdutor. Um testador que mede uma junta não é um calibrador, porque seu resultado depende da junta e não de uma entrada conhecida, e um calibrador não é um medidor de produção, porque foi construído para receber uma ferramenta e não um produto.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| O que é preso e o que gira | A ferramenta gira e a junta fica fixa, a junta gira e a ferramenta fica fixa, ou a ferramenta é verificada contra uma alavanca fixa | O arranjo mecânico e, portanto, qual formato de instrumento consegue executar o trabalho. |
| Modo de medição | Assentamento, ruptura, primeiro movimento, o pico de um trem de pulsos ou um registro contínuo | Qual evento o número representa. Dois modos na mesma junta dão dois valores diferentes, ambos corretos. |
| Capacidade e o fundo da faixa | O torque máximo e a resolução disponível na extremidade inferior dessa faixa | Se um fixador pequeno é medido ou apenas girado. Uma capacidade grande costuma custar resolução onde o trabalho pequeno acontece. |
| Arranjo do transdutor | Um transdutor rotativo em linha com o acionamento, um transdutor de reação ou uma cabeça de detecção substituível | Se a ferramenta pode ser usada normalmente e se um instrumento cobre vários tamanhos de acionamento. |
| Acionamento e interface com o item | Tamanho do encaixe quadrado, porta-pontas, mandril ou uma garra dimensionada para o recipiente | Se o item se monta sem um adaptador que acrescente complacência ou desalinhamento. |
| Captura de pico e amostragem | Retenção de pico, detecção do primeiro pico e a taxa com que o sinal é amostrado | Se o transitório de uma ferramenta motorizada ou de uma parafusadeira de impacto é registrado, e se o pico mostrado é o que importava. |
| Fixação e grampeamento | A garra, o simulador de junta, o braço de alavanca e a forma como a reação é absorvida | Quanto da leitura vem do dispositivo. Uma garra complacente informa a garra junto com a junta. |
| Referência e provisão de calibração | Uma referência embutida, uma alavanca e pesos fornecidos ou um serviço externo de calibração | Se o instrumento pode ser demonstrado como correto, que é o que uma especificação de torque normalmente exige. |
Como escolher uma máquina de ensaio de materiais
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
| A faixa de torque | O mínimo e o máximo definem a capacidade, e o mínimo é o que costuma se perder | Informe os dois e diga onde está a maior parte do trabalho. |
| O evento a medir | Assentamento, ruptura, pico e calibração são medições diferentes | Descreva o que o fixador ou a ferramenta faz no momento em que o valor é obtido. |
| Se a ferramenta ou a montagem está sob ensaio | Um calibrador verifica a ferramenta; um testador verifica a junta | Declare se o resultado é um ajuste de ferramenta ou uma característica do produto. |
| O acionamento e a geometria do item | Isso decide a interface do transdutor e se um adaptador é necessário | Informe o tamanho do acionamento, a ponta ou o recipiente e o acesso ao redor. |
| Se o torque é constante ou pulsado | Um pulso exige captura de pico a uma taxa de amostragem que o veja | Diga se a ferramenta é manual, com embreagem ou de impacto, e em que velocidade é usada. |
| Se o resultado é registrado | Estatísticas, limites e uma saída mudam a classe do instrumento | Declare se as leituras são anotadas, armazenadas ou enviadas a um sistema de linha. |
| Se a rastreabilidade é exigida | Uma cadeia de calibração precisa de uma alavanca de referência e de um transdutor calibrado | Diga se um certificado é exigido e o que o sistema da qualidade espera ver. |
Se algum desses pontos ainda estiver em aberto, envie o que já se sabe. Um orçamento pode ser emitido sobre uma junta descrita e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre uma máquina de ensaio de materiais normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | O que a separa de um instrumento de torque |
| Durômetros | Mede a resistência à impressão no próprio material, em uma superfície preparada. Um resultado de torque descreve uma montagem e seu atrito, e não existe conversão entre os dois. |
| Máquinas de ensaio de tração | Traça um corpo de prova até a ruptura e informa força em função do alongamento. Um ensaio de torque pode romper uma junta, mas o valor é um momento em torno de um eixo e o corpo de prova é a montagem, e não um cupom de material. |
| Medidores de rugosidade | Mede a textura de uma superfície. Uma rosca pode atender a uma especificação de rugosidade e ainda assim dar um torque diferente, porque a lubrificação e a geometria deslocam o atrito de que o torque depende, e é por isso que os dois são especificados e medidos separadamente. |
Dureza, tração e torque descrevem como uma peça se comporta sob carga e respondem a perguntas diferentes: qual é o material, quanta carga ele suporta e como a montagem se aperta. Um desenho que nomeia mais de um exige mais de um instrumento.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- O que é apertado ou medido, e a ferramenta ou o recipiente envolvido
- A faixa de torque, no mínimo e no máximo
- O evento a medir: assentamento, ruptura, pico ou calibração de ferramenta
- O tamanho do acionamento e a forma como o item é preso
- Se o torque é constante ou pulsado, e a velocidade com que é aplicado
- Se rastreabilidade ou registro são exigidos, a quantidade, o porto de destino e a data de entrega necessária