O CISALHAMENTO DEFINITIVO

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Testes de laboratório demonstraram que nas cabeças destes rebites podem ter surgido pressões extremas, permitindo a soltura das placas de aço do casco, expondo suas câmaras internas ao ataque das águas.

Diante deste e de outros acontecimentos na história da evolução dos materiais, saber qual é o limite de resistência do material é suma importância, principalmentedentro de uma estamparia, trabalhando constantemente com o corte de chapas, uniões por solda, rebites ou parafusos, onde a força cortante é o principal esforço ao qual o material será submetido.

É por essa razão que o ensaio de cisalhamento é frequentemente feito em produtos acabados, tais como pinos, rebites, parafusos, cordões de solda, barras e chapas.

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NORMAS

Este tipo de ensaio é normalizado nacionalmente pela ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas) e internacionalmente pela ASTM (AmericanSociety for TestingandMaterials), ISO (InternationalOrganization for Standardization), JIS (Japanese Industrial Standards). Abaixo temos algumas normas para ensaiar o cisalhamento especifico para determinados materiais e produtos:

- NBR 11908 - tubos de ferro fundido centrifugado -ensaio de cisalhamento;

- NBR 8309 - alumínio e suas ligas - rebites, barras e arames para recalque a frio - determinação da resistência ao cisalhamento;

- NBR 5916 - junta de tela de aço Soldada para Armadura de concreto - ensaio de Resistências ao cisalhamento;

- NBR 7190:1997 - Projeto de estruturas de Madeira - Determinação da resistencia de cisalhamento paralelo ás fibras da madeira;

- ASTM - 565-04 - Standard TestMethodfor ShearTestingofAluminumandaluminum – AlloyRivetsandCold – HeadingWireandRods (Método de teste padrão para teste de cisalhamento de rebites de alumínio e liga de alumínio e arame e haste frio);

- JIS Z 3136 –Specimendimensionsandprocedure for sheartestingresistance spot andembossedprojectionweldedjoints (dimensões de modos e procedimento para projeto de resistência de ensaio de tesouras e projeção de juntas soldadas emboçadas);

- ISO - 14273 –Resistancewelding–destructivetestingofwelds–specimendimensionsand procedure for tensilesheartestingresistance spot andembossedprojectionwelds(Resistência de soldas – teste destrutivo de solda - dimensões de modelo e procedimento para teste de resistência ao cisalhamento e soluções de projeção soldas);

Para este trabalho, vamos abordar a norma ASTM - 565-04 responsável por regulamentar o teste de cisalhamento em rebites, barras e arames para recalque a frio.Esteensaio é realizado utilizando como corpo de prova o próprio rebite, isento de imperfeições, defeitos.

2.1NORMA ASTM B 565-04

ESCOPO

Pode ser aplicada em testes com dispositivos de lâmina dupla em rebites, pinos maciços de alumínio e arames de recalque a frio.

PROCEDIMENTO

Submeter rebites, pinos e arames de alumínio, em secção universal completa, a um esforço de cisalhamento em uma máquina universal dotada de um dispositivo duplo a fim de determinar a maior força necessária para fraturar o objeto ensaiado.

OBSERVAÇÕES

- Para rebites o teste é limitado a hastes iguais ou maiores que o dobro do diâmetro;

- O comprimento máximo não está especificado e não influencia no resultado final;

- A presença de lubrificante resulta em diminuição de 3 % da resistência ao cisalhamento;

- A folga máxima no furo deve ser de 0,03 mm;

- O dispositivo deve ser feito de aço temperado e a dureza não pode ser inferior a 52 HRC;

- As bordas das lâminas devem ter raio de no máximo 0,013 mm;

- Os parafusos de fixação são utilizados para minimizar os efeitos de distorção;

- As superfícies de contato devem ter acabamento superficial 16 μin.Raou superior;

- As amostras de diâmetro de até 9,42 mm e caso tenha diâmetro maior em até 30 % é possível adequar para a medida de 9,42 mm desde que o acabamento superficial seja de rugosidade32 μin. Ra ou superior;

- As superfícies e o furo devem ser inspecionados para verificar se não há acúmulo de alumínio;

- Caso seja necessário o dispositivo pode ser mergulhado em solução cáustica para limpá-lo e emseguida deve-se enxaguá-lo e secá-lo;

- Limpe a amostra para retirar o lubrificante com um solvente adequado e não toque com as mãos o furo de teste;

- A velocidade de cruzamento durante o teste não deve exceder 3/4

in (19,1 mm) / min e a taxa de carga não deve exceder 100 ksi

(689 MPa) / min na seção transversal do teste de duplo cisalhamento;

- S = ½Pmax/A = ½Pmax/D/4) = 2Pmax/DOnde S representa a tensão de cisalhamento em psi ou MPa, Pmax a força máxima aplicada no teste em lbfou N e D o diâmetro da amostra.[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

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CORPOS DE PROVA

Tratando-se de ensaio de cisalhamento em geral, ele deverá ser realizado nas devidas e perfeitas condições do material ou produtos acabados, observando a inexistência de trincas, deformações, imperfeições no que for utilizado como corpo de prova.

Como decidimos explicar o ensaio de cisalhamento com base em um teste aplicado aos rebites, cabe uma breve explicação dos tipos e usos.

Os rebites são nada mais do que peças fabricadas de aço, alumínio, cobre ou latão com o corpo cilíndrico e uma cabeça destinada a unir peças ou chapas, utilizados amplamente em estruturas metálicas, treliças, reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte.

Apresentam algumas vantagens quando comparamos diretamente com outros tipos de uniões:

VANTAGENS