Rolamentos Mecanica

Prévia do material em texto

TECNOLOGIA DE ROLAMENTOS
O conceito por trás de um rolamento é bastante simples: rodam melhor do que 
deslizam. As rodas de um carro são como grandes rolamentos. Se tivesse algo como 
esquis no lugar das rodas, o carro teria muito mais dificuldade em andar nas estradas
Isto porque quando deslizam, o atrito entre elas causa uma força que tende a deixá-las 
mais lentas. Porém, se duas superfícies puderem girar uma sobre a outra, o atrito 
será muito menor.
Um rolamento simples, como encontrado nas rodas de um patins
Os rolamentos reduzem o atrito através de rolo ou esferas de metal liso, que rolam 
sobre superfícies internas e externas igualmente lisas. Estas esferas ou rolos 
"sustentam" a carga, permitindo que o dispositivo gire suavemente. 
Os rolamentos podem ser de diversos tipos:
*fixo de uma carreira de esferas, 
*contato angular de uma carreira de esferas,
*autocompensador de esferas,
*rolo cilíndrico, 
*autocompensador de uma carreira de rolos, 
*autocompensador de duas carreiras de rolos, 
*rolos cônicos,
*axial de esfera, 
*axial autocompensador de rolos, 
*agulha e com proteção.
Os rolamentos que suportam eixos de motores e polias estão sujeitos a cargas radiais
Normalmente, os rolamentos têm que lidar com dois tipos de cargas: radial e axial. A 
grosso modo, a força radial é a que se estende ou se move de um ponto central para 
fora e a força axial é a que se estende ou dissipa através de um eixo central. 
Dependendo de onde os rolamentos são usados, talvez tenham cargas radiais, axiais ou 
uma combinação de ambas.
Os rolamentos em um motor elétrico e em polias como a da figura acima enfrentam 
apenas carga radial. Neste caso, a maior parte da carga decorre da tensão na correia 
conectando as duas polias. 
Os rolamentos neste banco estão sujeitas a cargas axiais
O rolamento acima é do tipo usado em bancos de bar. Ele suporta apenas cargas 
axiais, e toda a carga decorre do peso da pessoa sentada no banco. 
Os rolamentos em uma roda de carro estão sujeitos a cargas de empuxo e radial
O rolamento acima é do tipo encontrado em um cubo de roda de seu carro. Esse 
rolamento suporta cargas radial e axial. A carga radial decorre do peso do carro, e a carga 
de empuxo decorre de forças que surgem em curvas quando você faz uma curva. 
Há muitos tipos de rolamentos, cada um usado para um propósito diferente. 
Rolamentos de esferas
Rolamentos de esferas, como o mostrado abaixo, são provavelmente o tipo mais comum 
de rolamento. Eles são encontrados em todos os lugares, de patins a discos rígidos. Estes 
rolamentos podem suportar tanto cargas radiais como axiais e normalmente são 
encontrados onde a carga é relativamente pequena. 
Em um rolamento de esferas, a carga é transmitida da pista externa para a esfera e 
da esfera para a pista interna. Sendo uma esfera, o único contato com as pistas 
interna e externa é um ponto muito pequeno, o que propicia uma rotação muito 
suave. Porém, isto também significa que não existe muita área de contato que 
suporte a carga, de modo que se o rolamento sofrer sobrecarga, as esferas podem 
se deformar ou ser esmagadas, destruindo o rolamento. 
Rolamentos de rolos
Rolamentos de rolos como os do tipo mostrado abaixo são utilizados em aplicações 
como correias transportadoras, que devem suportar grandes cargas radiais. Nestes 
rolamentos, o elemento deslizante é um cilindro, de forma que o contato entre a 
pista interna e a externa não é um ponto, mas uma linha. Isso distribui a carga sobre 
uma área maior, permitindo que o rolamento suporte muito mais carga do que um 
rolamento de esferas. Entretanto, este tipo de rolamento não é projetado para 
agüentar uma grande carga axial. 
Uma variação deste tipo de rolamento, chamada de rolamento de agulha, usa cilindros 
de diâmetro muito pequeno. Isso permite que o rolamento se ajuste a lugares muito 
apertados. 
Rolamentos axiais de esferas
Rolamentos axiais de esferas como o mostrado abaixo são usados principalmente 
para aplicações com velocidade baixa e pouca carga radial. Bancos de bar e 
plataformas giratórias usam este tipo de rolamento. 
Rolamentos axiais de rolos
Os rolamentos axiais de rolos como os do tipo mostrado abaixo podem suportar 
grandes cargas axiais. Eles são normalmente encontrados em sistemas de engrenagens 
como transmissões de carros e entre as carcaças e eixos giratórios. As engrenagens 
helicoidais usadas na maioria das transmissões possuem dentes em ângulo - isto gera 
uma carga de empuxo que deve ser suportada por um rolamento. 
Rolamentos de rolos cônicos
Os rolamentos de rolos cônicos podem suportar grandes cargas radiais e grandes cargas 
axiais
Os rolamentos de rolos cônicos são usados em 
eixos de rodas de carros, onde eles são 
normalmente montados em direções com 
faces opostas de modo que possam agüentar 
cargas axiais em ambas as direções. 
Rolamento autocompensador de uma carreira de rolos
Seu emprego é particularmente indicado para construções em que se exige uma
grande capacidade para suportar carga radial e a compensação de falhas de
alinhamento.
Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos
É um rolamento adequado aos mais pesados serviços. Os rolos são de grande
diâmetro e comprimento.
Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição
uniforme da carga.
Rolamento axial autocompensador de rolos
Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos. 
Também pode suportar consideráveis cargas radiais.
A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de
alinhamento angular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
Rolamento de agulha
Possui uma seção transversal muito fina em 
comparação com os rolamentos
de rolos comuns.
É utilizado especialmente quando o espaço 
radial é limitado.
Rolamentos com proteção
São assim chamados os rolamentos que, em função das características de
trabalho, precisam ser protegidos ou vedados.
A vedação é feita por blindagem (placa).
Cuidados com os rolamentos
Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua
procedência e seu código correto.
Antes da instalação é preciso verificar cuidadosamente os catálogos dos
fabricantes e das máquinas, seguindo as especificações recomendadas.
Na montagem, entre outros, devem ser tomados os seguintes cuidados:
· verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas;
· usar o lubrificante recomendado pelo fabricante;
· remover rebarbas;
· no caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lavá-lo e lubrificá-lo
imediatamente para evitar oxidação;
· não usar estopa nas operações de limpeza;
· trabalhar em ambiente livre de pó e umidade.
Defeitos comuns dos rolamentos
Os defeitos comuns ocorrem por:
· desgaste;
· fadiga;
· falhas mecânicas.
Desgaste
O desgaste pode ser causado por:
· deficiência de lubrificação;
· presença de partículas abrasivas;
· oxidação (ferrugem);
· desgaste por patinação (girar em falso);
Fadiga
A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se 
descasca, principalmente nos casos de carga excessiva.
Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização.
Falhas mecânicas
O brinelamento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes
ou esferas nas pistas do rolamento.
Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem
do rolamento com excesso de interferência.
O engripamento pode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. 
Pode acontecer, também, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por 
aperto excessivo.
Para evitar paradas longas na produção, devido a problemas de rolamentos, é
necessário ter certeza de que alguns desses rolamentos estejam disponíveis para
troca. Para isso, é aconselhável conhecer com antecedência que rolamentos são
utilizados nas máquinas e as ferramentas especiais para sua montagem e
desmontagem.
O que verificar durante o funcionamento
Nos rolamentosmontados em máquinas deve-se verificar, regularmente, se sua 
parada pode causar problemas. Os rolamentos que não apresentam aplicações 
muito críticas, ou que não são muito solicitados, não precisam de atenção especial.
Na rotina de verificação são usados os seguintes procedimentos: ouvir, sentir, 
observar.
Para ouvir o funcionamento do rolamento usa-
se um bastão de madeira,
uma chave de fenda ou objetos similares o 
mais próximo possível do rolamento.
Coloca-se o ouvido junto à outra extremidade 
do objeto. Se o ruído for suave é
porque o rolamento está em bom estado. Se o 
ruído for uniforme mas apresentar
um som metálico, é necessário lubrificar o 
rolamento. Atualmente, existe o
analisador de vibração que permite identificar 
a folga e a intensidade da vibração
do rolamento.
Com a mão, verifica-se a temperatura. Se ela
estiver mais alta que o normal, algo está
errado: falta ou excesso de lubrificação,
sujeira, sobrecarga, fadiga, folga, pressão ou
calor nos retentores, vindos de uma fonte
externa. Mas é preciso lembrar que logo após
a lubrificação é normal ocorrer um aumento
da temperatura, que pode durar de um a dois
dias.
Lubrificantes
Com graxa
A lubrificação deve seguir as especificações do fabricante da
máquina ou equipamento. Na troca de graxa, é preciso limpar
a engraxadeira antes de colocar graxa nova. As tampas devem
ser retiradas para limpeza. Se as caixas dos rolamentos
tiverem engraxadeiras, deve-se retirar toda a graxa e lavar
todos os componentes.
Com óleo
Olhar o nível do óleo e completá-lo quando for
necessário. Verificar se o respiro está limpo. Sempre
que for trocar o óleo, o óleo velho deve ser
completamente drenado e todo o conjunto lavado com
o óleo novo. Na lubrificação em banho, geralmente se
faz a troca a cada ano quando a temperatura atinge,
no máximo, 50ºC e sem contaminação; acima de
100ºC, quatro vezes ao ano; acima de 120ºC, uma vez
por mês; acima de 130ºC, uma vez por semana, ou a
critério do fabricante.
Mancais são elementos de máquinas que sevem para 
apoio fixo para eixos. Geralmente são compostos de 
uma estrutura de ferro fundido e bipartida (base 
tampa), que encerra o casquilho, no qual gira o eixo. 
Existem alguns tipos de mancais, tais como os de 
escorregamento, deslizamento ou bucha; rolamento; 
hidrodinâmicos; hidrostáticos e aerostáticos. Vejamos 
como eles são constituídos.
Mancais de Escorregamento, Deslizamento ou Bucha
São constituídos de uma bucha fixada em um suporte 
e são utilizados em máquinas pesadas e em 
equipamentos de baixa rotação, pois este tipo mancal 
possui atrito elevado, quando comparado com os 
outros mancais e em altas rotações superaqueceria. 
São simples de montar e desmontar, e apresentam 
vida útil prolongada se respeitados os ciclos de 
lubrificação, limpeza e alinhamento.