Para medir uma mola, é necessário registrar o diâmetro do fio, o diâmetro externo, o comprimento livre e o número de espiras, além das características das extremidades e do sentido de enrolamento.
Nas molas de tração, também devem ser medidos os ganchos, enquanto as de torção exigem informações sobre as pernas e o ângulo formado entre elas.
Com esses dados, o fornecedor consegue reproduzir a peça ou realizar ajustes no projeto.
Um dos erros mais comuns é utilizar como referência uma mola que já funcionou durante anos no equipamento.
O desgaste das extremidades, a perda de altura ou até mesmo uma quebra podem alterar suas dimensões originais.
Por isso, copiar essas medidas sem avaliar as condições da peça pode resultar em uma mola com os mesmos problemas.
Sempre que possível, a especificação também deve incluir sua função e a força necessária para a operação.
Como medir o tamanho de uma mola?
O tamanho de uma mola é definido por quatro medidas básicas: diâmetro do fio, diâmetro externo, comprimento livre e número total de espiras.
Elas são tomadas com paquímetro, e o fio fino é medido com mais precisão por um micrômetro. Com a mola solta, sem carga, a sequência abaixo vale para os três tipos helicoidais:
- Diâmetro do fio: meça em mais de um ponto do corpo da mola, longe das pontas, e anote o valor com duas casas decimais;
- Diâmetro externo: meça a largura total da mola; o diâmetro interno é o externo menos duas vezes o fio, e o médio é o externo menos uma vez o fio;
- Comprimento livre: meça a mola apoiada em superfície plana, sem nenhuma força;
- Número total de espiras: conte as voltas completas de uma ponta à outra, incluindo frações, como 8,5 espiras.
A medida do fio merece atenção extra. Os slides de Elementos de Máquinas da Universidade Federal do Paraná (UFPR) listam diâmetros preferenciais de arame, de 0,10 mm a 16 mm.
Se a medida ficar entre dois valores dessa série, informe o valor medido e deixe que o fornecedor confirme a bitola.
Isso importa porque a força da mola cresce com a quarta potência do diâmetro do fio, como explica o artigo sobre constante elástica da mola.
Mola de compressão: pontas e espiras ativas
Na mola de compressão, o formato das extremidades interfere na quantidade de espiras que participam efetivamente da deformação.
Os materiais da UFPR apresentam quatro configurações de pontas: retas, retas e retificadas, esquadrejadas, e esquadrejadas e retificadas.
Nas extremidades esquadrejadas, a última volta fica encostada na anterior. Já nas retificadas, a ponta passa por um processo de esmerilhamento para proporcionar uma superfície plana de apoio.
O número total de espiras inclui tanto as ativas, responsáveis pela deformação da mola, quanto aquelas localizadas nas extremidades, que servem principalmente de apoio.
Por isso, ao solicitar uma peça de reposição, informe a quantidade total de espiras e o tipo de ponta, sem tentar determinar sozinho quantas delas são ativas.
Caso a mola funcione dentro de um furo ou ao redor de um pino, também é necessário medir esses elementos, pois suas dimensões limitam os diâmetros externo e interno da nova peça.
Outra informação importante é o espaço disponível no equipamento montado. A distância entre os apoios em repouso e na condição de compressão máxima permite identificar o curso de trabalho da mola.
Essa medida é mais confiável para a especificação do que utilizar apenas o comprimento de uma peça antiga que já perdeu parte de sua altura original.
Como especificar uma mola de tração?
Para especificar uma mola de tração, é necessário informar o diâmetro do fio, o diâmetro externo, o comprimento interno entre os ganchos, o formato das extremidades e a força exigida nas posições de trabalho.
O comprimento interno corresponde à distância entre as partes internas dos dois ganchos, medida com a mola solta. Essa é uma das referências utilizadas pelo fornecedor para determinar as dimensões da peça.
Também é importante identificar o tipo de extremidade, que pode ser um gancho comum, olhal fechado, gancho alongado ou ponta com rosca, além de registrar a posição de um em relação ao outro.
Uma fotografia da mola ao lado de uma régua pode ajudar a esclarecer essas características e reduzir o risco de erros na fabricação.
Assim como nas molas de compressão, é necessário contar as espiras do corpo e medir o diâmetro do fio em mais de um ponto.
Há ainda a tensão inicial. O boletim “Aços para molas”, da Escola Politécnica da USP, explica que as molas de extensão são fabricadas com um pré-carregamento entre as espiras vizinhas.
Essa tensão não se mede com paquímetro: se a mola deve começar a esticar só a partir de certa força, informe esse valor ao cotar a mola de tração.
Mola de torção: pernas, ângulo e sentido de enrolamento
Na mola de torção, as medidas do corpo seguem os mesmos princípios utilizados nos outros modelos helicoidais, mas as pernas exigem informações adicionais.
É necessário registrar o comprimento de cada uma, medido a partir do centro da mola, e identificar o formato das extremidades, que podem ser retas, dobradas ou apresentar ganchos.
Também deve ser medido o ângulo formado entre as duas pernas quando a mola está em repouso, sem carga aplicada.
O sentido de enrolamento é outra característica fundamental para o funcionamento da peça.
Segundo o boletim da USP, o fio das molas de torção trabalha sob flexão, e o projeto considera a direção em que as pernas devem girar durante o uso.
Se o enrolamento estiver no sentido contrário ao necessário, a peça poderá receber os esforços de maneira inadequada, mesmo que suas dimensões estejam corretas.
Por isso, a especificação deve indicar se o enrolamento ocorre à direita ou à esquerda, além do ângulo de trabalho, correspondente à quantidade de graus que as pernas percorrem durante a operação.
Também é importante medir o diâmetro do eixo ou pino instalado no interior da mola. Como o diâmetro interno pode diminuir durante o fechamento das espiras, essa informação ajuda a evitar que a nova peça fique presa ao eixo.
A mola usada nem sempre é a medida certa
Uma mola submetida a esforços além de sua faixa elástica pode sofrer deformações permanentes, deixando de apresentar as dimensões e características originais.
O artigo “Do que depende a constante elástica de uma mola?”, publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física, explica que a relação proporcional entre força e deformação é válida dentro do regime linear.
Quando uma mola de compressão é comprimida excessivamente, por exemplo, ela pode perder parte do comprimento livre e deixar de exercer a força para a qual foi projetada.
Por isso, sempre que estiver disponível, o desenho técnico do fabricante do equipamento deve ser utilizado como referência principal, em vez das dimensões de uma peça desgastada.
Na ausência desse documento, uma alternativa é comparar a mola antiga com outra nova do mesmo equipamento, quando possível, ou verificar as posições de trabalho diretamente na máquina.
Caso a mola esteja quebrada, é recomendável guardar as duas partes. A análise da superfície de fratura pode ajudar o fornecedor a identificar se a falha está relacionada ao material, ao projeto ou a uma sobrecarga.
Leve as medidas e a função da mola para a cotação
Antes de solicitar um orçamento, reúna as medidas da mola, uma fotografia da peça ao lado de uma régua, a quantidade desejada e a função que ela desempenha no equipamento.
Também é importante informar o material, quando conhecido, e as forças necessárias nas diferentes posições de trabalho.
Se a mola for utilizada em freios, válvulas ou outros sistemas de segurança, a especificação deve passar pela validação de um profissional habilitado.
O Soluções Industriais reúne mais de 50 mil fornecedores cadastrados, permitindo comparar fornecedores de mola de tração e encaminhar a mesma solicitação de orçamento a diferentes empresas.
Para conhecer outras configurações e aplicações, consulte também o artigo sobre tipos de molas.
Romário Martins · Colunista no segmento Economia e Negócios | Vice-presidente do Grupo Ideal Trends
Há mais de 19 anos, Romário tem ajudado empresas a alavancarem seu faturamento por meio da geração de demanda qualificada na web. Em sua trajetória, já ajudou a transformar o cenário de mais de 20.000 empresas.
