Guia para a selecção e manutenção de rolamentos para desempenho máximo

Os rolamentos, componentes indispensáveis na engenharia mecânica, servem como pedra angular para suportar elementos rotativos ou recíprocos da máquina, minimizando o atrito durante a operação.Essas peças críticas estão presentes em máquinas que vão desde motores em miniatura até equipamentos industriais pesadosO desempenho dos rolamentos tem um impacto direto na eficiência operacional, na precisão, na vida útil e na fiabilidade geral dos sistemas mecânicos.Critérios de selecção, e métodos de manutenção é, portanto, essencial para os engenheiros mecânicos e profissionais técnicos.

Os rolamentos são componentes mecânicos que desempenham quatro funções principais:

1. Partes giratórias ou alternativas de suporte:Através de elementos de rolagem internos ou superfícies deslizantes, os rolamentos permitem o movimento suave de eixos, hubs ou outros componentes em movimento.
2. Reduzir o atrito:Seu design especializado minimiza o atrito entre as peças em movimento, aumentando a eficiência mecânica e reduzindo a perda de energia e o desgaste.
3. Transmissão da carga:Os rolamentos transferem cargas de peças móveis para estruturas de suporte, manipulação de cargas radiais, axiais ou combinadas.
4. Posicionamento preciso:Eles mantêm o posicionamento preciso dos componentes em movimento dentro dos caminhos e orientações designados.

Os rolamentos são classificados com base nos princípios de funcionamento e características estruturais:

• Rolamentos:Utilizar elementos de rolamento (bolas, rolos ou rolos cônicos) entre anéis internos e externos para suportar cargas com atrito reduzido.Aplicações de alta precisão que exigem uma longa vida útil.
• Rolamentos simples:Empregar filmes lubrificantes entre superfícies deslizantes, adequados para aplicações de baixa velocidade e carga pesada com cargas de impacto.

• Acessórios para motores de pistão:Os elementos de rolagem esféricos apresentam desempenho de baixo atrito em aplicações de alta velocidade e carga leve.
• Com um diâmetro superior a 50 mmIncorporar rolos cilíndricos, cônicos, esféricos ou de agulha para uma capacidade de carga superior em aplicações pesadas.

• Rolamentos radiais:Resistir principalmente a cargas perpendiculares.
• Rodamentos axiais:Manusear cargas paralelas.
• Rolamentos combinados:Suporte a cargas radiais e axiais.

• Rolamentos rígidos:Exigem uma instalação precisa sem tolerância de desalinhamento.
• Rolamentos autoalinhados:Compensar a deflexão do eixo ou os erros de montagem.

O tipo de rolamento mais comum apresenta uma construção simples com anéis internos/externos, bolas de aço e gaiola.Eles lidam principalmente com cargas radiais, ao mesmo tempo em que acomodam algumas cargas axiaisAs aplicações incluem motores, caixas de velocidades, bombas e ventiladores.

Concebidos com vias angulares para gerenciar simultaneamente cargas radiais e axiais, estes rolamentos oferecem alta capacidade de carga e rigidez para fusos de máquinas-ferramenta, instrumentos de precisão,e motores de alta velocidade.

Com correntes de anel exterior esféricas, estes compensam o desalinhamento do eixo em máquinas têxteis, equipamentos agrícolas e máquinas de trabalhos de madeira, embora com capacidade de carga relativamente menor.

Desenhados exclusivamente para cargas axiais usando anéis e bolas semelhantes a lavadoras, estes são essenciais em guindastes, máquinas de perfuração e tornos.

Com elementos de rolamento cilíndricos, estes se destacam em aplicações de carga radial pesada para moinhos de rolamento, caixas de engrenagens e máquinas pesadas.

A geometria cónica permite o manuseio combinado de carga radial/axial, particularmente em hubs de rodas automotivas, fendões de máquinas-ferramenta e moinhos de laminação.

Os rolos em forma de barril e as vias esféricas fornecem compensação de desalinhamento para equipamentos de mineração, máquinas de papel e aplicações industriais pesadas.

Os rolos finos minimizam os requisitos de espaço radial nas transmissões automotivas, motores de motocicletas e máquinas têxteis.

A selecção dos rolamentos requer uma avaliação abrangente de:

1. Características da carga (tipo, magnitude, direção)
2. Velocidade operacional
3. Requisitos de precisão
4. Necessidades de rigidez
5. Esperanças de vida útil
6. Condições ambientais (temperatura, umidade, corrosão)
7. Restrições de espaço de instalação
8. Considerações orçamentais

A identificação dos rolamentos envolve marcas de decodificação que indicam o tipo, as dimensões, a classe de precisão e o espaço livre:

Os códigos alfanuméricos normalizados (ISO, DIN, JIS) especificam as características dos rolamentos.

Expresso como diâmetro interno × diâmetro externo × largura (ID × OD × W).

Classificados de P0 (normal) a P2 (ultra-precisão), afetando a precisão dimensional e o desempenho de rotação.

A distância livre padrão (CN) ou C3 (maior) afecta a distribuição da carga e as características operacionais.

Os escudos (ZZ) ou as vedações de contacto (2RS) proporcionam protecção contra a contaminação.

1. Mantenha a limpeza escrupulosa
2. Aplicar lubrificação adequada
3. Usar ferramentas de instalação especializadas
4. Forças de montagem de controlo
5. Assegurar um alinhamento perfeito

A lubrificação eficaz reduz o atrito, impede o desgaste, dissipa o calor e inibe a corrosão:

Ideal para aplicações de baixa velocidade e carga pesada com manutenção simplificada.

Adequado para operações de alta velocidade e alta temperatura que exijam dissipação de calor.

Os sistemas óleo-névoa e óleo-ar fornecem lubrificação precisa para aplicações de alta precisão.

1. Monitorização regular da condição (ruído, vibração, temperatura)
2. Re-lubrificação programada
3. Substituição do lubrificante
4. Controle da contaminação
5. Substituição atempada das unidades danificadas

Os modos de falha mais comuns incluem:

Causado por lubrificação inadequada, contaminação ou sobrecarga.

Resultante de carga cíclica excessiva, altas velocidades ou má lubrificação.

Ocorrem em ambientes úmidos ou químicamente agressivos.

Devido a sobrecarga extrema, cargas de impacto ou defeitos de material.

1. Precisão melhorada para máquinas avançadas
2. Velocidades de rotação aumentadas
3. Vida útil prolongada
4. Tecnologia integrada de sensores para monitorização da condição
5. Materiais e processos ambientalmente sustentáveis

• SKF (Suécia)
• FAG (Alemanha)
• NSK/NTN (Japão)
• Timken (EUA)
• IKO (Japão)

A selecção deve considerar os requisitos da aplicação, as restrições orçamentais e a fiabilidade do fornecedor.