05 Reparos Estruturais

05 Reparos Estruturais

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CAPÍTULO 5

lo

Os métodos de reparo de partes estruturais de uma aeronave são numerosos e variados, e não há um conjunto de padrões específicos de reparo que se aplique em todos os casos. Uma vez que os valores de projeto das cargas que atuam nas várias partes estruturais de uma aeronave nem sempre estão disponíveis, o problema de reparar uma seção danificada deve ser geralmente resolvido duplicando-se a resistência da parte original, quanto ao tipo de material e dimensões. Algumas regras gerais quanto à escolha do material e a modelagem de partes que podem ser aplicadas universalmente pelo mecânico de estruturas, serão abordadas neste capítu-

fabricante

Os reparos discutidos são típicos daqueles utilizados na manutenção de aeronaves, e foram incluídos para introduzir algumas das operações envolvidas. Para informações extras quanto a reparos específicos, devemos consultar os manuais de serviços ou de manutenção do

DE CHAPAS DE METAL

O primeiro, e um dos mais importantes passos, no reparo de danos estruturais é a avaliação do serviço, e fazer uma estimativa precisa do que tem que ser feito.

A avaliação inclui uma estimativa do melhor tipo e formato de reparo a ser usado; o tipo, tamanho e número de rebites necessários; e a resistência, espessura e tipo de material requerido para que o membro reparado não fique mais pesado (ou apenas ligeiramente mais pesado), e tão forte quanto o original.

Inspecionamos, também, os membros adjacentes quanto à corrosão evidente e danos por carga, de forma que a extensão requerida para o reparo do velho dano possa ser precisamente estimada. Após completar a limpeza da área, fazemos inicialmente um esboço de reparo em uma folha de papel, depois o transferimos para a chapa de metal selecionada. Cortamos e chanframos o reparo,

contornos da área onde será aplicado

modelando-o, de forma a encaixa-lo aos Mantendo a resistência original

Na realização de qualquer reparo, certas regras fundamentais são observadas, caso a resistência original da estrutura deva ser mantida.

que o original

A chapa do reparo deve ter uma seção transversal igual ou maior que a da seção original danificada. Caso o membro seja submetido a compressão ou flexão, posicionamos o reparo do lado externo do membro para assegurar a maior resistência a tais esforços. Caso o reparo não possa ser feito pelo lado externo do membro, utilizamos um material que seja mais forte

área afetada

Para reduzir a possibilidade de rachaduras que se iniciam nas arestas dos cortes, tentamos fazer cortes circulares ou ovais. Onde for necessário fazer um corte retangular, fazemos com que o raio de curvatura de cada aresta não seja menor que 1/2 polegada. Substituimos membros dobrados ou empenados ou os reforçamos, aplicando um reparo sobre a

comparadas no próximo parágrafo

Certificamos-nos de que o material usado em todas as substituições e reforços seja semelhante ao material usado na estrutura original. Se for necessário substituir por uma liga mais fraca que a original, utilizamos um material de maior espessura, de forma que a resistência da seção transversal seja equivalente. Mas nunca fazemos o oposto; ou seja, substituir o material original por um material mais resistente e de menor espessura. Esta inconsistência aparente prende-se ao fato de que um material pode ter maior resistência a tensão que outro, porém, ter menor resistência a compressão, ou vice-versa. Como exemplo, as propriedades mecânicas das ligas 2024-T80 são

Se uma liga 2024-T fosse substituída por uma liga 2024-T80, o material substituto deveria ser de maior espessura, a menos que a redução na resistência a compressão seja sabidamente aceitável. Por outro lado, se uma liga 2024-T80 fosse substituída por uma liga 2024- T, o material substituto deveria ser de maior es-

lhamento

pessura, a menos que a redução na resistência a tensão fosse sabidamente aceitável. Similarmente, a resistência à torção e empenamento de muitas chapas metálicas e partes tubulares, depende antes da espessura que das resistências permissíveis quanto a compressão e cisa-

resistência antes de montadas

Quando for necessário estampar o reparo, devemos ter muito cuidado quanto a ligas com tratamento térmico e ligas trabalhadas a frio, pois elas têm pouca resistência à flexão, rachando facilmente. Ligas macias, por outro lado, são facilmente estampadas, porém, não são suficientemente resistentes para fazer parte de estruturas primárias. Ligas fortes podem ser estampadas em suas formas recozidas e com tratamento térmico, para aumentar sua

ou o metal ficará muito duro para modelar

Em alguns casos, se o metal recozido não estiver disponível, aquecemos o metal, deixamos resfriar rapidamente, de acordo com as práticas normais de tratamento térmico, e o modelamos antes de seu endurecimento completo. A modelagem deve estar completa no máximo meia hora após o resfriamento rápido,

O tamanho dos rebites para qualquer reparo pode ser determinado, verificando-se o tamanho dos rebites usados pelo fabricante na mais próxima fila de rebites, internamente, se for na asa, ou à frente, se for na fuselagem.

polegada)

Outro método de determinar o tamanho dos rebites a serem usados, é multiplicar a espessura do revestimento por 3 e utilizar o tamanho de rebite logo acima do valor encontrado. Por exemplo, se a espessura do revestimento é de 0,040 polegada multiplicamos por 3, o resultado é 0,120; usaremos o rebite imediatamente maior, 1/8 da polegada (0.125 da

Todos os reparos realizados em partes estruturais de uma aeronave, necessitam de um número definido de rebites de cada um dos lados do reparo, para restaurar a resistência original. Esse número varia de acordo com a espessura do material a ser reparado, e com o tamanho do dano sofrido. O número de rebites pode ser determinado verificando-se um reparo semelhante realizado pelo fabricante, ou utilizando-se a seguinte fórmula:

nº de rebites requeridos em cada lado do reparo

= C x E x 75.0 S ou A

parado, o menor dos dois valores

O número de rebites requeridos em cada um dos lados do reparo é igual ao comprimento do dano (C) vezes a espessura do material (E) vezes 75.0, dividir pela resistência ao cisalhamento (S) ou o apoio (A) do material sendo re-

transmitido através da área danificada

O comprimento do dano é medido perpendicularmente em direção do estresse geral

milésimos de polegada

A espessura do material é a espessura real da parte sendo reparada, e é medida em

valor é uma constante

Os 75.0 utilizados na fórmula, são um valor assumido de estresse de 60.0 p.s.i acrescido por um fator de segurança de 25%. Esse

A resistência a cisalhamento é retirada da tabela da figura 5-1.

Representa a quantidade de força requerida para degolar um rebite que está prendendo duas ou mais chapas de material. Se o rebite estiver segurando duas partes, ele está sob cisalhamento simples; se ele estiver segurando três chapas ou partes, ele está sob cisalhamento duplo.

Para determinar a resistência a cisalhamento, deve-se conhecer o diâmetro do rebite. Isto é feito, multiplicando-se a espessura do material por 3.

Por exemplo: espessura do material igual a 0,040 polegada x 3 = 0,120 polegada; o rebite selecionado deve ser o de 1/8 da polegada ou 0,125 da polegada de diâmetro.

Figura 5-1 Tabela de resistência ao cisalhamento simples.

A resistência ao apoio é um valor extraído da tabela apresentada na figura 5-2, e representa a quantidade de tensão requerida para puxar um rebite através da borda de duas chapas rebitadas juntas, ou para alongar o furo. O diâmetro do rebite a ser usado, e a espessura do

material a ser rebitado, devem ser conhecidos para se utilizar a tabela.

se ao material a ser reparado

O diâmetro do rebite deve ser o mesmo que o utilizado na determinação da resistência ao cisalhamento. A espessura do material refere-

Figura 5-2 tabela de resistência ao apoio (lbs).

e espessura de 0,040 polegadas
S ou A

Exemplo: Usando a fórmula, determine o número de rebites 2117-T necessários para reparar um dano com 2 - 1/4 polegada de comprimento, Nº de rebites por lado C x E x 75.0 Dados:

C = 2 - 1/4 polegada ou 2,25 polegadas E = 0,040 polegada

deve ser de 1/8 polegada

Tamanho do rebite: 0,040 x 3 = 0,120; o rebite S = 331 (retirado da tabela da figura 5-1) A = 410 (retirado da tabela da figura 5-2)

Utilizar o valor de S, por se tratar do menor dos dois. Substituindo na fórmula:

(2,25 x 0,040 x 75.0) : 331 = 6.750 : 331 =

20,39 ou 21 rebites em cada lado
42 rebites em todo o reparo

Uma vez que qualquer decimal deve ser considerado como um inteiro, o número preciso de rebites requeridos deve ser de 21 por lado, ou Mantendo o contorno original

É importante modelar todos os reparos de forma que eles se encaixem perfeitamente no contorno original.

Um contorno suave é especialmente desejável na confecção de reparos para o revestimento de aeronaves de alta velocidade

Mantendo o peso mínimo

Mantemos o peso de todos os reparos o menor possível, e fazemos os reparos pequenos, e sem usar mais rebites do que os necessários.

Em muitos casos, os reparos modificam o balanceamento original da estrutura. A adição de peso excessivo em cada reparo pode desbalancear a aeronave, de forma a requerer ajustes nos compensadores.

conjunto da hélice continue perfeito
REPAROS GERAIS DE ESTRUTURAS

Em áreas como o cone da hélice, um reparo vai requerer a aplicação de chumbo de, equilibrio para que o balanceamento do

Os membros estruturais das aeronaves são projetados para realizar uma determinada função, ou servir a um determinado propósito.

função sejam completamente entendidos

O principal objetivo do reparo de aeronave é restaurar as partes danificadas à sua condição original. Muito freqüentemente, a substituição de um membro é a única alternativa eficaz. Quando é possível reparar uma peça danificada, primeiramente a estudamos cuidadosamente, de forma que seu propósito ou

A resistência pode ser o principal requisito no reparo de certas estruturas, enquanto outros podem requerer qualidades completamente diferentes.

Por exemplo, os tanques de combustível devem ser protegidos contra vazamentos; porém, carenagens e partes semelhantes devem possuir propriedades, tais como: uma boa aparência e um formato aerodinâmico; e tudo deve ser facilmente acessível.

que o reparo atenda aos requisitos

A função de qualquer parte danificada deve ser cuidadosamente determinada, de forma INSPEÇÃO DOS DANOS

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