Os rolamentos representam o aumento do desempenho de seus rodízios e rodas.
Estes equipamentos não apenas melhoram a capacidade das suas rodas, como também as tornam livres de manutenção.
Rolamento é um componente que permite movimento rotativo (controlado ou não) entre dois ou mais elementos. Serve principalmente para reduzir o atrito ou fricção de deslizamento entre as superfícies de contato (eixos, polias ou mancais de rolamento, por exemplo).
Sua fabricação é normatizada. Segue altos padrões de qualidade, com medidas controladas e materiais de alta resistência. Como, por exemplo, aço combinado com crómio ou aço inox.
Atualizar seus rolamentos para qualquer uma dessas opções é uma ótima maneira de melhorar o desempenho do rodízio e descartar a necessidade de manutenção! Consulte a Roda e Rodízios e saiba como podemos ajudá-lo!
Bom, agora que você tem uma breve explicação técnica sobre o que é um rolamento e para que ele serve, vamos ver mais um pouco sobre esse componente?
Os rolamentos são vedados e não necessitam de nova lubrificação, por exemplo. Não ter que lubrificar seus rolamentos diminui seus custos de manutenção e aumenta sua produtividade a longo prazo, economizando tempo e dinheiro. Além disso, rolamentos vêm em vários estilos diferentes que estão disponíveis para seus rodízios e rodas. Esses estilos são normalmente referidos como rolamentos industriais, rolamentos de precisão, rolamentos de precisão de pedestal e rolamentos de precisão selados. Alguns desses títulos se referem ao mesmo tipo de rolamento e vamos fazer o detalhamento de cada um deles neste artigo. Independentemente do tipo, todas essas opções de rolamento são opções fabulosas para direcionar seus rodízios para serem livres de manutenção.
Os Rolamentos de Pedestal (também conhecidos como Rolamentos Industriais e Rolamentos de Pedestal de Precisão) usam esferas de precisão seladas que possuem uma bucha de chave inglesa embutida. Dois rolamentos são usados por roda. Com essa bucha de chave embutida, você pode montá-las na roda e prendê-las em seu equipamento sem precisar usar uma bucha adicional ou se preocupar em prender a roda. Esses rolamentos proporcionam recursos suaves de rolagem e ajudam a reduzir o ruído enquanto a roda está em movimento. Rolamentos de precisão de pedestal têm uma temperatura de operação de até 120 graus. Estes são normalmente utilizados em um design de rodízio de eixo 1/2. Os Rolamentos de Pedestal são fornecidos tanto em zincagem quanto em aço inoxidável, tornando-os uma opção versátil para uma ampla gama de aplicações.
Já os Rolamentos de precisão selados (também conhecidos como Rolamentos de precisão) vêm como uma combinação de duas peças. Nestes rolamentos, as esferas de aço são seguradas por duas pistas seladas e lubrificadas que foram tratadas termicamente para maior resistência e durabilidade. Conhecido por suas capacidades suaves e bastante rolantes, este rolamento é conhecido por ser um favorito para muitas aplicações livres de manutenção. Esse rolamento é a melhor recomendação para aplicações que possuem rotações de alta velocidade e alta exposição a empuxo radial. Diferentemente dos rolamentos de de pedestal, estes rolamentos são usados com uma bucha de chave ou inserções de cartola para maior resistência durante o uso. Os rolamentos de precisão selados estão disponíveis em vários rodízios de rodas diferentes e têm uma temperatura de operação de até 120 graus. Também são fornecidos em opções de zincado e aço inoxidável, tornando-os uma opção versátil para uma ampla gama de aplicações.
Bom, agora que você tem uma breve explicação técnica sobre o que é um rolamento e para que ele serve, vamos ver mais um pouco sobre esse componente?
Qual a função de um rolamento?
A função do rolamento é reduzir o atrito entre partes móveis da máquina. Ou seja, transmitir uma ação de rotação entre um eixo e outros elementos.
Em sua maioria, os rolamentos consistem em um anel interno, um anel externo, vários corpos rolantes (esferas ou rolos) e uma gaiola.
Suportam cargas axiais ou radiais, reduzindo o esforço ou força de movimento em um componente.
Sua aplicação é muito ampla, é um dos elementos mais utilizados na fabricação de produtos, máquinas e ferramentas.
Sendo assim, podemos encontrar:
- rolamentos para uso automotivo: rolamento do alternador, rolamento de roda, rolamento de caixa de direção ou rolamento da embreagem;
- rolamentos de uso industrial: principalmente máquinas e ferramentas;
- rolamento para uso esportivo: como rolamento de bicicleta e rolamento para Skate (conhecido como Rolamento Red bones).
Qual o tipo de rolamento mais utilizado?
Os rolamentos de esferas são os mais utilizados no mercado e mais comuns em aplicações que exigem suportar cargas axiais e radiais. Os principais tipos são os rígidos de esferas, radial, axial e de contato angular.
Principalmente utilizados em aplicações industriais e automotivas, são os modelos mais exigidos em aplicação e desempenho.
Alguns deles são capazes de suportar cargas extremamente elevadas e operar em ambientes com umidade e agentes corrosivos.
Quais os tipos de rolamentos e suas aplicações?
Os tipos de rolamentos mais utilizados no mercado, de modo geral estão:
- Rolamentos Axiais
- Rolamentos Radiais
- rolamento de esferas: podem ser rígidos de esferas, uma ou mais carreiras e de contato angular;
- rolamento de rolos: podem ser cilíndricos, uma ou mais carreiras, cônicos e de agulhas;
- rolamentos autocompensadores: de rolos e de esferas;
Destes derivam outros que você vai conferir logo a seguir, dada a sua importância e principalmente as determinadas condições de trabalho e especificidade do projeto.
Portanto, a escolha também está em função do tipo de arranjo ou componentes do conjunto em funcionamento, ou seja, das aplicações de rolamentos.
O que é um mancal de rolamento?
Em algumas aplicações de rolamentos é possível utilizar um conjunto projetado e dimensionado especificamente para determinados modelos, são os mancais de rolamentos. São econômicos e de fácil manutenção, principalmente os modelos fabricados de forma modular.
Os Mancais, também conhecidos como caixa de Mancal, são elementos compostos por unidades de rolamentos que funcionam como apoio para máquinas que possuem eixos ou movimentos giratórios. Sua estrutura, geralmente, é feita de ferro fundido, o que garante maior resistência para a peça.
A sua classificação é dada basicamente por dois tipos: Mancal de Rolamento (ou Mancal Rotativo) e Mancal de Deslizamento (ou de bucha).
Mancal de rolamento ou Mancal de deslizamento?
Um mancal de deslizamento tem como característica o uso de uma bucha fixada ao suporte. Usado em máquinas pesadas ou equipamentos de baixa rotação. Neste último, por evitar o superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
Já o mancal de rolamento é, tecnicamente, um suporte para um elemento rolante chamado Rolamento, no qual se encaixa no furo do mancal para suportar o eixo.
Rolamentos de Esferas
1. Rolamentos Rígidos de Esferas
O rolamento rígido de esferas possui ampla variedade de aplicações. De construção simples, não separáveis, opera em altas velocidades e requer pouca manutenção.
É fabricado com uma ou duas carreiras. Desse modo, suporta cargas axiais em ambos sentidos, inclusive em altas velocidades.
Também pode ser encontrado com placas de proteção ou placas de vedação.
2. Rolamentos Série Y
Têm uma superfície externa esférica (convexa) e um anel interno prolongado com diferentes tipos de dispositivos de fixação.
A variedade de Rolamentos da série Y difere na maneira como o rolamento é fixado no eixo.
Por exemplo: com pino roscado, com um colar excêntrico de fixação, com uma bucha de fixação ou com um ajuste interferente.
Os Rolamentos Série Y com um anel interno prolongado nos dois lados funcionam mais suavemente.
Sendo assim, reduzem o quanto o anel interno pode se inclinar no eixo.
3. Rolamentos de Esferas de Contato Angular
São adequados para suportar cargas combinadas (axiais e radiais) atuando simultaneamente. Também são fabricados com uma ou duas carreiras.
O rolamento de esferas de contato angular é fabricado em uma grande variedade de tamanhos. A linha de rolamentos de precisão é indicada para máquinas-ferramenta, por exemplo.
Grandes rolamentos de uma ou duas carreiras para aplicações em engenharia pesada, bem como as unidades de cubos de roda para a indústria automobilística.
4. Rolamentos Autocompensadores de Esferas
Os rolamentos autocompensadores de esferas apresentam a característica de serem auto-alinháveis, ou seja, permitem desalinhamentos angulares do eixo em relação ao alojamento.
Possuem duas carreiras de esferas com uma pista esférica comum no anel externo. Dessa forma, são especialmente indicados para aplicações onde podem surgir desalinhamentos por erros de montagem ou por flexão do eixo.
Podem ser fornecidos com furo cilíndrico e com furo cônico, com placas de vedação em ambos os lados e com o anel interno largo.
5. Rolamento Axial de Esferas
O rolamentos axiais de esferas são projetados para suportar cargas axiais e não devem ser usados quando houver qualquer carga radial.
Ele é composto por arruelas desmontáveis (de eixo e de mancal) para facilitar a manutenção.
Qual a diferença entre rolamento axial e radial?
O rolamento radial, é projetado para suportar cargas que exercem força na direção perpendicular ao eixo (ou, direção de seu raio). Já no rolamento axial, a carga é exercida na mesma direção do eixo. Chamada de carga axial ou carga de impulso.
Apesar da classificação principal ser de rolamentos axiais e radiais, alguns rolamentos suportam cargas combinadas, ou seja, nas duas direções.
Rolamentos de Rolos
1. Rolamento de Rolos Cilíndricos
Rolamentos de rolos cilíndricos são produzidos em diferentes modelos, séries e até tamanhos mas, há diferenças entre eles e podem ser encontrados nas seguintes formas:
- de acordo com o número de carreiras de rolos (uma, duas ou quatro); e
- conforme o tipo de gaiola (com, sem ou projetos especiais).
Outra diferença está na configuração dos flanges de anéis interno e externo, conforme a posição e o número de flanges-guia.
2. Rolamento Agulha
Esse é um tipo de rolamento de rolos que apresenta diâmetro pequeno em comparação com seu comprimento.
Por ter perfil modificado de pista/rolo, faz com que se evitem os picos de tensão e, dessa forma, se prolongue sua vida útil.
Os rolamentos de agulhas possuem diferentes perfis e ampla variedade de materiais, séries e tamanhos.
Desse modo são indicados para as mais diversas aplicações e condições operacionais.
3. Rolamento de Rolos Cônicos
É o modelo de rolamento que apresenta pistas de anel interno e externo cônicas e rolos cônicos.
Por essa configuração, suportam cargas combinadas. Ou seja, comportam cargas axiais e cargas radiais atuando ao mesmo tempo.
Como forma de proporcionar ação de rolagem verdadeira e, assim, garantir poucos momentos de atrito durante a operação, contam com linhas de projeção das pistas que se encontram em um ponto comum no eixo do rolamento.
Sua capacidade de carga axial aumenta com ângulo de contato crescente.
4. Rolamentos Autocompensadores de Rolos
Autocompensadores de rolos são os rolamentos que contam com duas carreiras de rolos simétricas, sendo uma pista esférica comum no anel externo e duas pistas no anel interno inclinadas em um ângulo em relação ao eixo do rolamento.
O ponto central da esfera na pista do anel externo está no eixo do rolamento.
Têm como características: acomodar desalinhamentos; alta capacidade de carga, vida útil longa, baixo atrito e robustez.
5. Rolos de Leva com Eixo
Acima de tudo, um rolamento de rolos de leva com eixo é fundamentado em rolamentos de rolos de agulhas ou cilíndricos.
Ele possui um pino sólido roscado no lugar do anel interno.
Disponível em diversos modelos e variantes, como forma de requisitos de aplicações diferentes:
- com ou sem uma gaiola; com diferentes modelos de pino;
- várias soluções de vedação; e
- perfil de superfície de rolagem do anel externo.
Assim, o rolo de leva com eixo conta com maior suporte a cargas radiais elevadas e a cargas axiais, ou seja, maior vida útil e facilidade de montagem.
6. Rolamentos lineares
O rolamento linear é um rolamento utilizado para reduzir o atrito de objetos que realizam movimentos de translação em uma direção.
Este deslocamento ocorre sobre guias lineares em forma de eixos tubulares ou em perfis com geometrias mais complexas, como os modelos de rabo de andorinha e fusos.
Estes rolamentos podem usar diversos tipos de elementos para reduzir o atrito, assim como acontece com os rolamentos radiais e axiais.
Assim, os rolamentos lineares podem ser de deslizamento, de fluido, magnéticos e de elementos rolantes (esferas ou roletes).
7. Rolamento Híbrido
Os rolamentos híbridos são ideias para os desafios em aplicações que exigem propriedades especiais. A combinação de anéis de aço e elementos rolantes cerâmico reduz o peso, o atrito e elimina a erosão elétrica. Ao mesmo tempo aumenta a confiabilidade e a capacidade de velocidade.
Os rolamentos híbridos fazem uso de elementos rolantes de nitreto de silício e estão disponíveis como rolamentos de esferas, rolamentos cilíndricos de rolos e em designs personalizados.
Rolamentos e Unidades de Rolamentos para Altas Temperaturas
Este rolamento é indicado para proporcionar maior confiabilidade, menor complexidade e menor impacto ambiental em temperaturas operacionais de até 350°C (660° F).
Os rolamentos e unidades de rolamentos para altas temperaturas trazem benefícios ao meio ambiente em razão de suas várias aplicações.
Assim, entre suas características e benefícios com custo operacional total reduzido, operação praticamente sem manutenção, excelente desempenho em condições rigorosas, menor impacto ambiental e menor complexidade do projeto da máquina.
Rolamentos eletricamente isolados
Os rolamentos eletricamente isolados foram desenvolvidos para impedir que a corrente elétrica passe por ele. Dessa forma, não vai danificar as superfícies de contato dos elementos rolantes, pistas nos rolamentos (erosão elétrica) ou degradar rapidamente o lubrificante.
Para se projetar um arranjo de rolamento é necessário escolher adequadamente o seu tipo e tamanho, além disso outros aspectos também são importantes.
Portanto, deve-se considerar: tipo e quantidade de lubrificante, ajuste, capacidade de cargas axiais, cargas radiais, vida útil do rolamento, atrito, velocidades de rotação permissíveis, folga interna, a montagem dos demais componentes do arranjo, vedação e sua aplicação.
Cada um deles influencia no desempenho, confiabilidade e custo. Em alguns casos essa etapa é desconsiderada devido o tempo despendido em um projeto. Contudo, esse tempo depende da experiência que se tem com os arranjos similares e conhecimento de suas características.
Além disso, existem outros fatores bastante relevantes que são o nível de exigência para cada aplicação e o custo do conjunto dentro do projeto. Tudo isso influencia em um maior tempo de projeto, por exemplo em cálculos mais precisos, ou até mesmo testes em campo.
Como escolher o rolamento certo?
Para escolher um rolamento deve-se considerar:
- Cargas atuantes (axial ou radial)
- Velocidade de funcionando
- Temperatura de trabalho
- Espaço disponível
- Folga interna
- Atrito
- Alinhamento e desalinhamento do eixo
- Tipo de precisão
Atualmente há no mercado rolamentos para determinadas aplicações e solicitações específicas. Saber quais são elas, fará com que a escolha do rolamento seja mais acertada e traga o resultado de performance desejado.
Da mesma forma, é importante observar a origem de procedência do rolamento adquirido. Existem falsificações no mercado que comprometem a garantia e durabilidade do seu equipamento. Por este motivo, não é recomendado comprar um rolamento de um distribuidor que não seja certificado ou autorizado pelo fabricante.
Principais cuidados na montagem de um Rolamento
A montagem de um rolamento depende do seu tamanho e tipo. Pode ser um método de montagem por esforço mecânico, hidráulico ou térmico. Qualquer que seja o método é importante que os anéis, gaiolas ou corpos rolantes não recebam golpes diretos. Isso pode danificá-lo seriamente e comprometer sua vida útil.
Mas, antes de montar verifique quais ferramentas você vai utilizar. Além disso, deixe-as organizadas e limpas.
Recomenda-se também que o ambiente da montagem seja em um local seco e isento de poeira.
Outro ponto que é muito importante é estudar o desenho do equipamento. Avaliar em que ordem realizará a montagem do rolamento. Dessa forma, evitará que se desperdice tempo ou danifique algum componente durante o trabalho.
Mais importante ainda é avaliar as tolerâncias e precisões dimensionais de todos os componentes do conjunto.
Então, seu desempenho só será satisfatório se obedecer todas as tolerâncias especificadas pelo projeto ou fabricante.
Procure, também, deixar o rolamento na embalagem até o momento da montagem, a fim de evitar alguma contaminação. Ele vem protegido de fábrica com um protetor antioxidante. Retire-o apenas da superfície externa e do furo.
Por que um rolamento falha?
Apesar de uma pequena fração de todos os rolamentos em uso falharem é importante controlar os motivos que ocasionam as principais falhas em rolamentos.
De maneira geral, cerca de 90% dos rolamentos duram mais que o equipamento em que eles estão instalados. Apenas 9,5% são substituídos antes de falhar, muito mais por razões de segurança ou manutenção preventiva.
Ou seja, aproximadamente 0,5% dos rolamentos são substituídos porque apresentam danos ou falham.
Alguns motivos para um rolamento falhar ou sofrer algum tipo dano, pode estar relacionado com:
- fadiga
- vedações ineficientes
- lubrificação inadequada
- carga maior que a prevista
- ajustes errados ou inadequados
- montagem incorreta
Realizar a inspeção de rolamentos é importante para garantir alto desempenho de um equipamento?
Os rolamentos que apresentam falhas prematuras têm problemas porque sofrem cargas de serviço inesperadas. Por exemplo, desbalanceamento ou desalinhamento.
Uma falha no rolamento danifica os componentes associados, como: correias, mancais, acoplamentos etc. Pode levar a máquina a falhar ou até mesmo quebrar um componente.
Sendo assim, saber como atuar na manutenção de um rolamento ou componente se torna fundamental.
Como realizar a inspeção de rolamento durante a operação?
Rolamento gasto ou danificado, normalmente apresenta sintomas identificáveis. A inspeção de rolamento durante a operação é uma recomendação importante para garantir sua vida útil. Além disso, previne uma parada de máquina indesejável e, consequentemente, atrasos na produção.
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Resumindo
Não é possível apresentar todas as informações sobre aplicações dos rolamentos. Dessa forma, seria necessário ter todas as variáveis do projeto para isso.
Além disso, em algumas situações de alta complexidade técnica ou nacionalização de um rolamento, é aconselhável consultar um especialista. Assim, sua compra será mais assertiva e com menores chances de insucesso.
Por esta razão, a Rodas e Rodízios tem uma equipe especializada para ajudar seus clientes. Acima de tudo, trabalha em parceria com eles para que tenham mais eficiência e redução de custos.
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