Uma introdução ao rolamento mecânico

O que é um rolamento mecânico?

Um rolamento mecânico é um elemento mecânico importante que é projetado para reduzir o atrito entre os componentes móveis e restringir o movimento relativo para suavizar a operação. Há uma grande variedade de rolamentos mecânicos, o projeto deles pode ser adequado para movimento linear livre nos eixos, para operações de rotação em torno de eixos fixos, ou para regular os vetores de forças/cargas de trabalho que são aplicadas nos componentes para evitar certas movimentos.

Quase todos os rolamentos mecânicos têm como objetivo minimizar o atrito na operação para criar o movimento desejado. A forma mais simples de rolamentos mecânicos são as superfícies de rolamento, que são formadas em uma parte com a parte móvel que é trabalhada. Eles variam em tamanho, rugosidade, capacidade de controle e posição da superfície.

Outros rolamentos mecânicos que são facilmente encontrados em uso flexível são os dispositivos separados, que são montados nas máquinas de usinagem como fresadoras ou componentes de máquinas. Quanto aos rolamentos mecânicos mais sofisticados que são utilizados para as aplicações mais críticas e de alta precisão, eles são produzidos com os mais altos níveis de tecnologia atual.

Para que serve um rolamento mecânico?

Uma ampla variedade de designs de rolamentos mecânicos permite o surgimento de diferentes aplicações de usinagem industrial para alcançar alto desempenho com máxima eficiência, operação confiável e durabilidade do equipamento. Os rolamentos mecânicos podem ajudar na rotação radial como a rotação do eixo, rotação esférica como uma junta esférica, movimento linear como uma gaveta e movimento de dobradiça como uma porta.

Focando no suporte de cargas rotativas, os rolamentos rotativos podem suportar eixos e eixos rotativos dentro de diferentes sistemas mecânicos. Além disso, eles podem suportar e transportar cargas radiais ou axiais da fonte em direção à estrutura. Na maioria dos tipos de rolamentos mecânicos, a lubrificação é vital para ajudar a estrutura dos rolamentos a reduzir o atrito no sistema. O tipo mais comum de rolamentos mecânicos, os rolamentos lisos, requerem lubrificantes como óleo ou graxa, pois os rolamentos utilizam superfícies de contato para deslizar com o eixo rotativo ou eixos deslizantes.

Diferentes tipos de rolamentos mecânicos

Os rolamentos mecânicos podem ser classificados, mas não limitados a 6 tipos amplamente utilizados, incluindo rolamentos lisos, rolamentos de elementos rolantes, rolamentos fluidos, rolamentos magnéticos, rolamentos de flexão.

● Mancal liso:

Sem qualquer elemento rolante, os mancais lisos consistem apenas em superfícies de rolamento girando em um furo. Existem alguns tipos de mancais lisos que têm design e uso específicos, incluindo mancal de bucha, mancal de manga, mancal de mancal, mancal de rifle e mancal composto. O recurso do mancal liso será discutido mais adiante na próxima seção.

● Rolamento do elemento rolante:

Como o nome indica, existem elementos rolantes como esferas e rolos com seção transversal circular colocados entre os anéis de rolamento rotativos e estacionários para reduzir o atrito de deslizamento. Rolamentos de esferas e rolamentos de rolos são dois estilos amplamente utilizados. Os primeiros usam esferas esféricas como elemento rolante, enquanto os últimos usam rolos cilíndricos, cônicos, esféricos ou de agulhas. Os rolamentos de rolos também serão discutidos com mais detalhes posteriormente.

● Rolamento de Jóias:

Os rolamentos de jóias são rolamentos lisos onde uma das superfícies é feita de material vítreo como a safira para diminuir o desgaste e o atrito dos eixos. Este tipo de rolamentos mecânicos rola ligeiramente o eixo para fora do centro para transportar as cargas. Eles são frequentemente utilizados em relógios ou relógios mecânicos porque a capacidade de reduzir o atrito previsível pode garantir a precisão do relógio.

● Rolamento de fluido:

Este tipo de rolamentos mecânicos são rolamentos sem contato porque utilizam uma fina camada de gás ou líquido para suportar as cargas. Por exemplo, o rolamento de ar. Os rolamentos de fluido criam uma cunha lubrificante dos líquidos através da rotação. Eles podem ser usados ​​em aplicações de alta precisão, carga mais alta e alta taxa de rotação, onde os rolamentos de esferas não podem ser usados.

● Rolamento magnético:

A carga é transportada pelo campo magnético com um mancal magnético. O mancal magnético tem atrito muito baixo e é capaz de trabalhar sem lubrificantes ou em vácuo. Este estilo de rolamento mecânico é cada vez mais aplicado a motores e geradores.

● Rolamento de flexão:

O movimento é realizado pelo elemento de flexão onde uma parte se une a outras duas, que é como uma dobradiça. Fabricados com os materiais e design corretos, os rolamentos de flexão são significativamente duráveis. Outra vantagem deste rolamento mecânico é a resistência ideal à fadiga. Alguns outros rolamentos mecânicos que dependem de corpos rolantes podem ficar fatigados quando as esferas ou rolos se encostam.

Recursos e benefícios do mancal liso

O mancal de bucha é o tipo mais amplamente aplicado na usinagem industrial entre vários mancais de deslizamento. Mancais lisos são comumente utilizados em eixos giratórios ou deslizantes. Sem qualquer elemento rolante, os mancais deslizantes são o tipo de mancal mecânico mais simples e econômico.

Além disso, o mancal liso é leve, mas tem grande capacidade de carga ao mesmo tempo. As vantagens os tornam cada vez mais populares em uma grande variedade de aplicações de motores e turbomáquinas, como turbinas a vapor ou compressores. Os rolamentos lisos também são adequados para eixos com velocidades mais baixas. Por exemplo, eixos de hélice de navios, ou muitos movimentos lineares e intermitentes comuns, uma vez que são econômicos e eficazes. A maioria dos mancais de deslizamento requer a incorporação de lubrificantes, para reduzir o atrito, e alguns mancais de deslizamento são produzidos com lubrificantes embutidos, como o estilo plástico usado na indústria de processamento de alimentos.

Rolamentos de elementos rolantes

Os rolamentos de elementos rolantes podem ser divididos basicamente em rolamentos radiais, rolamentos de contato angular e também rolamentos axiais. Ao suportar cargas relativamente leves, os rolamentos de esferas são a escolha ideal para cargas relativamente pesadas, ou no caso de as cargas mudarem em curvas, você deve usar um tipo cônico.

Os rolamentos de esferas são normalmente feitos de aço inoxidável ou aço cromado, que utilizam esferas para separar e trabalhar entre os dois anéis. Os rolamentos de esferas geralmente têm menor capacidade de carga do que os tipos de rolos, porque as esferas têm uma área de contato menor com as pistas.

Sua maior força é tolerar o desalinhamento das raças interna e externa. Os rolamentos de rolos, por outro lado, possuem maior capacidade de carga, especialmente para aplicações de carga radial. No entanto, eles são menos adequados para cargas axiais. Normalmente, menos da metade dos vários elementos rolantes neste tipo de rolamento mecânico suporta a porção de carga considerável, e a carga externa será constantemente contribuída durante a operação entre os rolos.