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Molas

Molas de matriz: carga e balanceamento

Verifique a carga pela posição da mola e compare dois arranjos lado a lado — uma azul contra duas verdes — com a força somada, o centro de esforço e o momento que sobra na placa.

A regra que esta página existe para defender

Na mesma posição, toda mola sofre a mesma compressão. Como F = k · s, a razão entre as forças é a razão entre as rigidezes — e nada mais. Uma azul equivale a duas verdes quando k(azul) = 2 · k(verde).

O erro clássico é comparar a carga máxima de catálogo das duas cores. Essas cargas são cotadas em cursos máximos diferentes para cada classe, então cargas máximas iguais não significam forças iguais no seu ponto de trabalho.

Condição de montagem (igual para os dois arranjos)

A compressão total é a mesma para toda mola na mesma posição — é justamente por isso que o balanceamento se resolve na rigidez, e não na classe de carga.

Arranjo A

BA 32050134 N/mmsede Ø32 · pino Ø16
Vida longa
1.709 N
12,8 mm · 25%
Trabalho médio
2.050 N
15,3 mm · 30%
Curso máximo
2.559 N
19,1 mm · 37,5%
Rigidez somada134 N/mm
Força na pré-carga402 N
Força no fim do curso2.010 N
Centro de esforçoX 0 · Y 0 mm
BA 32050 — uso do curso29,4%8,1 pt de folga

Arranjo B

BG 3205067 N/mmsede Ø32 · pino Ø16
Vida longa
1.025 N
15,3 mm · 30%
Trabalho médio
1.199 N
17,9 mm · 35%
Curso máximo
1.367 N
20,4 mm · 40%
BG 3205067 N/mmsede Ø32 · pino Ø16
Vida longa
1.025 N
15,3 mm · 30%
Trabalho médio
1.199 N
17,9 mm · 35%
Curso máximo
1.367 N
20,4 mm · 40%
Rigidez somada134 N/mm
Força na pré-carga402 N
Força no fim do curso2.010 N
Centro de esforçoX 0 · Y 0 mm
BG 32050 — uso do curso29,4%10,6 pt de folga
BG 32050 — uso do curso29,4%10,6 pt de folga
  • Nota: Quem limita o curso deste arranjo é a mola BG 32050 (leve), com 10,6 pontos de folga. Ao trocar de arranjo, é esta que decide o curso máximo, não a de maior força.

Comparação

Rigidez A → B

0%

134 → 134 N/mm

Diferença de força

0

N no fim do curso

Centro de esforço

0

mm de deslocamento

Momento residual

0

N·m na placa

Arranjos equivalentes: mesma rigidez somada e mesmo centro de esforço.
  • Nota: Rigidez somada equivalente (diferença de 0%). Na mesma compressão, os dois arranjos entregam a mesma força.

Para o arranjo B igualar o A com 2 molas, cada uma precisa de 67 N/mm. Procure esse valor no catálogo do seu fornecedor — não a classe de carga.

AB
Planta da placa. Círculo tracejado = arranjo A, preenchido = arranjo B; o tamanho acompanha a rigidez. As cruzes marcam o centro de esforço de cada arranjo — quando elas não coincidem, a placa recebe momento mesmo com a força total igual.

As quatro cores da ISO 10243

  • Carga leve verde

    A mais macia e a de maior curso admissível. Em molde é a escolha para retorno de extrator, onde o que se quer é curso longo e vida alta, não força.

  • Carga média azul

    O meio-termo de uso geral. Costuma ser o ponto de partida quando não há restrição forte de espaço nem de força.

  • Carga pesada vermelha

    Mais força no mesmo alojamento, com curso admissível menor. Exige conferir o curso antes da força.

  • Carga extra pesada amarela

    A mais rígida e a de menor curso. Só quando o espaço não permite outra saída — é a que mais quebra por curso excessivo.

Séries Bordignon e os três níveis de curso

Cada série do catálogo B FEDER publica três cursos, em porcentagem do comprimento livre. Escolhida a mola, as três cargas vêm da própria linha do catálogo — não é preciso abrir a tabela.

SérieCorClasseVida longaTrabalho médioCurso máximo
BSpretaExtra leve35%40%50%
BGverdeLeve30%35%40%
BAazulMédia25%30%37.5%
BRvermelhaPesada20%25%30%
BYamarelaExtra pesada17%22.5%25%
BOlaranjaSuper pesada10%13.5%15%

Do catálogo B-FEDER-0919 da Bordignon. Confere com a monotonia física: quanto mais rígida a série, menor o curso admissível.

Quatro coisas para conferir ao trocar de arranjo

1. Rigidez somada, não classe

É o item acima e é o que resolve o equilíbrio de força. Some k × quantidade dos dois lados e compare esse número.

2. Comprimento livre igual

Se as duas verdes tiverem L0 diferente da azul, no mesmo alojamento elas ganham pré-carga diferente e não entram em carga junto. Balancear rigidez sem casar L0 entrega placa torta.

3. Duas molas não cabem na posição de uma

Você mantém a posição de projeto, mas as duas molas ficam em P ± deslocamento. Aí não basta somar força: tem que fechar momento. Distribua-as simétricas em torno da posição original e confira o centro de esforço na planta.

4. Quem limita o curso é a mais restritiva

Cada classe tem seu curso máximo em % de L0, e ele encolhe conforme a mola endurece. Trocar uma azul por duas verdes costuma ganhar margem de curso; o caminho inverso é o que quebra mola.

De onde vem cada número

Tudo. As 647 molas do catálogo B FEDER 0919 da Mollificio Bordignon estão aqui: código de compra, Ø de sede, Ø de pino, comprimento livre, rigidez em N/mm e as três cargas. Você seleciona série, medida e comprimento — não digita nenhum dado da mola.

O que autoriza publicar código de peça é a conferência, não a extração. Cada linha teve de fechar rigidez × deflexão = carga nos três níveis, que é o teste decisivo porque só usa números da própria linha: uma coluna lida fora de ordem não fecha a conta. Depois, cada deflexão teve de bater com o percentual impresso no cabeçalho da série, e o comprimento com o que o código da peça carrega. As 647 linhas passaram nas três; nenhuma foi descartada e nenhuma foi estimada.

O Ø de sede e o Ø de pino de cada medida saíram por votação entre todas as linhas daquela medida, sem divergência, e conferem exatamente com o catálogo da Polimold — outro fabricante. Inclusive o Ø63, cujo pino de 38 mm quebra a proporção de metade da sede que vale em todas as outras medidas: como os dois publicam 38, é a norma e não erro de digitação.

O que ainda exige cuidado: rigidez de catálogo tem tolerância de fabricação — a Polimold publica ±10% para a dela. Para pré-carga fina, meça a mola.

Correção: uma versão anterior desta página afirmava que a rigidez não podia ser extraída porque a tabela teria sido convertida em vetor na diagramação. Isso estava errado. As células que sumiam eram as escritas em fonte CID, com o texto codificado em hexadecimal — falha do meu leitor de PDF, não do arquivo.