Imagine um mundo em que as máquinas parassem, os carros deixassem de funcionar e a vida quotidiana, tal como a conhecemos, entrasse em colapso. Este cenário de pesadelo sublinha o papel crítico que os rolamentos desempenham na maquinaria moderna. Os rolamentos, muitas vezes esquecidos, são componentes essenciais que reduzem o atrito, asseguram uma rotação suave e mantêm a estabilidade em vários dispositivos. Desde os automóveis aos electrodomésticos, as chumaceiras são os cavalos de batalha silenciosos que mantêm tudo a funcionar eficientemente. Este artigo explora os conceitos fundamentais dos rolamentos, a sua importância e a tecnologia que lhes está subjacente, dotando-o de conhecimentos sobre estas maravilhas mecânicas indispensáveis.
Conhecimentos básicos que devem ser compreendidos e a função dos rolamentos.
Sabe que tipo de componente mecânico é um rolamento? Os rolamentos, conhecidos como "a base da indústria de máquinas", são componentes importantes e amplamente utilizados em diversas máquinas. Na Lição 1 da Coluna Rolamentos, explicaremos os conhecimentos básicos e a função dos rolamentos.
Uma chumaceira é um componente que ajuda os objectos a rodar. Como o nome indica, uma chumaceira é um componente que suporta o "eixo" que roda dentro de uma máquina.
As máquinas que utilizam rolamentos incluem automóveis, aviões, geradores, entre outros. Os rolamentos também são utilizados em electrodomésticos como frigoríficos, aspiradores e aparelhos de ar condicionado. Nestas máquinas, os rolamentos são responsáveis por dar apoio ao "eixo" que tem vários componentes, tais como rodas, engrenagens, turbinas, rotores, etc., instalados no mesmo, ajudando o eixo a rodar suavemente.
Devido ao facto de ser utilizado um grande número de "veios" rotativos em vários tipos de máquinas, os rolamentos tornaram-se um componente indispensável, conhecido como "o elemento básico da indústria de máquinas". Embora os rolamentos possam parecer discretos, são de facto essenciais. Sem eles, não poderíamos levar uma vida normal.
Para que as máquinas funcionem sem problemas, que papel desempenham exatamente os rolamentos?
Os rolamentos têm duas funções principais:
Reduzir o atrito e tornar a rotação mais suave
O atrito ocorre entre o "eixo" rotativo e o seu suporte, mas o rolamento é instalado entre eles para reduzir o atrito, tornando a rotação mais suave e reduzindo o consumo de energia. Esta é a função dos rolamentos.
Proteção do suporte rotativo e manutenção do "eixo" rotativo na posição correcta
O "eixo" rotativo e a sua estrutura de suporte suportam uma quantidade significativa de força. Os rolamentos evitam danos no suporte rotativo devido a esta força e ajudam a manter o "eixo" rotativo na posição correcta. É devido a estas funções dos rolamentos que podemos utilizar as máquinas repetidamente durante muito tempo.
É inimaginável a quantidade de rolamentos que suportam a nossa vida quotidiana, uma vez que os rolamentos não podem ser vistos diretamente com os nossos olhos. Tomemos como exemplo um automóvel comum. Já brincou com um brinquedo de corrida a pilhas quando era pequeno? Muitas pessoas devem lembrar-se que foi instalado um rolamento na estrutura de suporte das rodas do carro. Então, de quantos rolamentos é que um carro precisa realmente?
①Sistema do grupo motopropulsor (componentes)
Exemplos: Gerador de corrente alternada, turbocompressor, etc.
②Sistema de direção (componentes)
Exemplos: Caixa de direção, bomba, etc.
③Sistema de transferência de energia (componentes)
Exemplos: Transmissão, engrenagens do diferencial, etc.
④Sistema de suspensão (componentes)
Exemplos: Rodas, suspensão, etc.
Os automóveis topo de gama podem utilizar até 150 rolamentos, e todos eles desempenham um papel essencial. Se não existissem rolamentos nos automóveis, os componentes não rodariam suavemente, consumiriam mais energia e as peças que suportam a rotação seriam rapidamente danificadas, o que faria com que o veículo não pudesse funcionar de forma segura e confortável. Por isso, inúmeros rolamentos trabalham silenciosamente por detrás das nossas vidas maravilhosas.
Os componentes dos rolamentos estão a funcionar para as nossas vidas. Uma vez que as chumaceiras são componentes essenciais que dão apoio às nossas vidas, tem-se exigido uma elevada durabilidade e precisão ao longo da história. Para além disso, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia mecânica, serão desenvolvidas e aplicadas novas chumaceiras cada vez mais especializadas para se adaptarem a ambientes agressivos.
No futuro, os rolamentos continuarão a melhorar e a desenvolver-se para manter as nossas vidas em funcionamento.
Como já introduzimos na Aula 1, os rolamentos são ferramentas que reduzem o atrito e ajudam os objectos a moverem-se suavemente. Mas quando e como é que foram inventados e como é que evoluíram e se generalizaram? Esta aula apresenta a história inesperada dos rolamentos.
Nos tempos antigos, os seres humanos inventaram muitas formas de reduzir o atrito, e podemos ver um exemplo da construção das pirâmides egípcias.
As enormes pirâmides, que foram construídas através da acumulação de enormes "blocos de pedra pesada", ainda hoje impressionam inúmeras pessoas em todo o mundo. Então, como é que os povos da antiguidade moviam esses "pesados blocos de pedra"? A resposta foi inferida, grosso modo, a partir de numerosas pinturas murais encontradas no antigo Egipto.
Várias pinturas murais do antigo Egipto retratam a construção das pirâmides, algumas das quais mostram cenas em que as pessoas colocam objectos circulares de madeira debaixo dos "pesados blocos de pedra" e os fazem rolar. Pode inferir-se que os antigos egípcios reduziam o atrito e moviam os "pesados blocos de pedra" com menos força, utilizando objectos de madeira rolantes.
Este modo de transporte faz lembrar a utilização de elementos rolantes (rolos) nos rolamentos.
Encontram-se registos de tentativas humanas de reduzir o atrito em todo o mundo, embora variem em termos de período de tempo e de métodos utilizados. Este facto demonstra o valor significativo atribuído ao transporte suave de mercadorias através da redução do atrito ao longo da história da humanidade.
Leonardo da Vinci foi um artista genial da Itália durante o período do Renascimento. Tinha uma profunda ligação com os rolamentos e foi justamente chamado o "Pai dos rolamentos modernos".
Da Vinci era profundamente curioso sobre tudo e deu contributos significativos para o design mecânico. O seu manuscrito continha esboços de projectos de rolamentos indispensáveis aos dispositivos mecânicos.
Com uma criatividade inigualável, criou uma estrutura de rolamento que reduzia significativamente o atrito. A estrutura é um dispositivo que coloca uma esfera rolante (elemento rolante) entre duas placas circulares (anéis de pista). Surpreendentemente, o esboço do desenho do rolamento também incluía uma "gaiola de retenção" que impede que as esferas rolantes entrem em contacto umas com as outras.
Esta estrutura é quase idêntica à utilizada nos rolamentos modernos.
Assim, a "estrutura básica dos rolamentos", constituída por anéis de pista, elementos rolantes (como "esferas" ou "rolos") e uma gaiola de retenção, foi inventada há cerca de 500 anos. O brilhante Leonardo da Vinci revolucionou os rolamentos com a sua criatividade.
No entanto, mesmo após a invenção da estrutura básica dos rolamentos, o fabrico efetivo e a produção em massa não eram fáceis. Só com a Revolução Industrial é que os rolamentos passaram a ser amplamente utilizados nas máquinas.
Durante a Revolução Industrial, de meados do século XVIII ao século XIX, o aço começou a ser produzido em grande escala. Por conseguinte, os rolamentos de aço de alta resistência podiam ser produzidos em massa e amplamente utilizados em vários domínios.
Uma das grandes invenções que surgiram durante a Revolução Industrial foi o "eixo do veículo que utiliza rolamentos". Os primeiros rolamentos amplamente utilizados foram os rolamentos de esferas polivalentes utilizados nos eixos das bicicletas. Posteriormente, foram também inventados os rolamentos de rolos para eixos de carruagens que utilizam rolos como elementos rolantes.
O aparecimento do "eixo do veículo que utiliza rolamentos" melhorou muito a mobilidade e a eficiência dos transportes. Como resultado, muitas máquinas industriais da época também introduziram ativamente os rolamentos e deram grandes contributos para o desenvolvimento industrial.
Com a Revolução Industrial, os rolamentos tornaram-se um importante componente de apoio ao desenvolvimento industrial nos bastidores e uma ferramenta indispensável na vida das pessoas.
A história do desenvolvimento dos rolamentos é a história do progresso da civilização humana. Sem a invenção dos rolamentos, os seres humanos ainda estariam a lutar para mover objectos pesados e as nossas vidas não teriam tantas máquinas para nos fornecer serviços convenientes e confortáveis.
O nascimento e o progresso dos rolamentos tiveram um enorme impacto no desenvolvimento da civilização. Pode dizer-se que os rolamentos são a cristalização da sabedoria e da tecnologia dos nossos antecessores e os heróis desconhecidos por detrás da "história do desenvolvimento industrial".
Na aula 3, apresentamos a estrutura da chumaceira e a função de cada componente.
Os rolamentos reduzem o atrito através do movimento de rolamento. Como mostra a Figura 1, quando o "eixo" começa a rodar, vários "elementos rolantes" (como "esferas" ou "rolos") no rolamento começam a rolar. Os rolamentos reduzem o atrito utilizando este movimento de rolamento.
Em comparação com os rolamentos lisos de "movimento deslizante", os rolamentos que utilizam o "movimento de rolamento" são melhores para reduzir o atrito e minimizar o consumo de energia rotacional. Então, qual é a estrutura dos rolamentos? De seguida, apresentamos uma introdução detalhada.
Embora existam muitos tipos de rolamentos modernos, a sua estrutura básica é semelhante à estrutura do rolamento concebida por Leonardo da Vinci há cerca de 500 anos.
Os componentes de um rolamento incluem:
Anéis de corrida
Os anéis de rolamento suportam a força que actua perpendicularmente ao eixo no caso dos "rolamentos radiais" apresentados na Figura 2. Nos rolamentos de esferas, os elementos rolantes são esferas, enquanto nos rolamentos de rolos, os elementos rolantes são rolos.
O anel de pista é utilizado para este tipo de rolamento radial.
O anel de pista montado no lado interior do veio é designado por anel interior.
O anel de pista no lado externo é chamado de anel externo, que é montado na caixa (※1: consulte a Figura 3).
Habitação
A caixa refere-se à parte que entra em contacto com o anel exterior do rolamento quando este é montado.
Anel de passagem
O rolamento apresentado na Figura 4 é designado por "rolamento axial", que suporta a força na mesma direção que o eixo.
O anel de pista é utilizado para este tipo de chumaceira de impulso.
O anel de pista montado no lado do veio é designado por anel de veio.
O anel da pista montado no lado da caixa é designado por anel da sede.
Para conseguir uma rotação suave, a superfície sobre a qual rolam os corpos rolantes do anel da pista de rolamento é meticulosamente alisada.
Elemento de rolamento
Como se pode ver no Quadro 1, os corpos rolantes incluem "esferas" e "rolos".
Quadro 1 Tipos de corpos rolantes
 | Bola | Rolamentos de esferas |
 | Rolo cilíndrico | Rolamentos de rolos cilíndricos |
 | Rolo de agulhas | |
 | Rolo cónico (cónico) | |
 | Rolo esférico (em forma de barril) |
Dependendo das condições de utilização, como a capacidade de carga e a velocidade de rotação, estão disponíveis vários tipos de elementos rolantes para seleção. Os tipos de rolamentos serão abordados na secção sobre rolamentos da Aula 4 e os alunos interessados podem consultar a página seguinte.
Titular
Como se mostra na Figura 5, quando o anel interior do rolamento roda, os corpos rolantes também começam a rolar. Se não houver um retentor no rolamento, os corpos rolantes adjacentes entrarão em contacto uns com os outros.
Quando a direção de rolamento de dois elementos de rolamento numa superfície de contacto é oposta, isso impede o movimento de rolamento dos elementos de rolamento.
Para evitar que isso aconteça, é utilizado um retentor para manter os corpos rolantes adjacentes separados para que possam rolar suavemente. Estão disponíveis vários tipos de retentores para seleção, dependendo das condições de utilização, tais como a capacidade de carga e a velocidade de rotação do rolamento. A Figura 6 mostra um tipo representativo de retentor.
É evidente que o anel da pista, os corpos rolantes e o retentor desempenham funções diferentes, respetivamente. Estas funções complementam-se mutuamente para que o rolamento gire suavemente.
No entanto, apenas com estas partes constituintes, a chumaceira não consegue rodar de forma contínua e suave com estabilidade. De seguida, vamos apresentar outro componente importante das chumaceiras.
Para garantir uma rotação estável e suave dos rolamentos, é necessário reduzir a fricção do movimento de rolamento e evitar o desgaste das peças. É aqui que os lubrificantes entram em ação.
Os lubrificantes utilizados nos rolamentos são, na sua maioria, "massa" semi-sólida (tipo pasta) e "óleo" líquido.
Além disso, os lubrificantes também reduzem o calor interno dentro do rolamento rotativo e prolongam a vida útil do rolamento. Por conseguinte, os lubrificantes são também um "componente importante" para garantir uma rotação estável e suave das chumaceiras.
Os componentes e o lubrificante são necessários para garantir uma rotação estável e suave dos rolamentos.
Os componentes dos rolamentos incluem o anel de pista, os corpos rolantes e o retentor, cada um desempenhando uma função diferente. Estas funções complementam-se mutuamente para permitir que o rolamento rode suavemente.
Além disso, os "lubrificantes" ajudam a reduzir a fricção no movimento de rolamento e a evitar o desgaste das peças. Cada componente desempenha o seu papel fundamental, permitindo que a chumaceira rode de forma contínua e suave com estabilidade.
As chumaceiras recebem forças de diferentes direcções, pelo que podem ser classificadas de acordo com a "direção da força".
Primeiro, vamos introduzir a força sobre o rolamento.
A Figura 1 mostra a força exercida sobre o rolamento utilizado na roda de um automóvel com um pneu instalado. Uma é a força que suporta o peso do carro (indicada pela seta azul na Figura 1) e a chumaceira tem de suportar a força perpendicular ao eixo da roda do carro.
Além disso, a força centrífuga ocorre quando o automóvel vira (indicada pela seta vermelha na Figura 1) e o rolamento suportará a força na mesma direção que o eixo do automóvel.
Como se viu acima, as chumaceiras suportam normalmente forças de diferentes direcções. Por isso, os rolamentos podem ser classificados de acordo com a direção da força e a capacidade de carga. Os rolamentos suportam cargas radiais e cargas axiais; a força que os rolamentos suportam é designada por "carga"; a força perpendicular ao eixo é designada por "carga radial"; a força na mesma direção do eixo é designada por "carga axial".
Classificação dos rolamentos
De acordo com a direção da força que o rolamento pode suportar e a forma do elemento rolante, os rolamentos podem ser divididos nos quatro tipos apresentados no Quadro 1.
Tabela 1: Classificação dos rolamentos
| Elemento de rolamento | |||
| Bola | Rolo | ||
| Direção principal da força | Perpendicular ao eixo (carga radial) | Rolamentos de esferas radiais | Rolamentos de esferas radiais |
| Mesma direção que o veio (carga axial) | Rolamentos axiais de esferas | Rolamentos axiais de esferas | |
Rolamentos de esferas radiais
Os rolamentos radiais de esferas são rolamentos de "esferas" que suportam a força "perpendicular à direção do eixo". Os rolamentos rígidos de esferas (rolamentos de esferas) são um tipo de rolamento radial de esferas.
Os rolamentos rígidos de esferas são tipos de rolamentos muito utilizados.
Os rolamentos rígidos de esferas podem não só suportar cargas radiais, mas também suportar um certo grau de cargas axiais bidireccionais. Para suportar uma carga axial maior, devem ser utilizados rolamentos de esferas de contacto angular, que serão apresentados mais tarde.
Rolamentos de esferas de contacto angular
Os rolamentos de esferas de contacto angular podem suportar simultaneamente cargas radiais e cargas axiais unidireccionais. Para suportar cargas axiais bidireccionais, devem ser utilizados dois ou mais rolamentos de esferas de contacto angular em combinação.
Quando os rolamentos suportam uma "carga radial" e uma "carga axial", o ângulo entre a direção da carga suportada pelo anel da pista e pelo corpo rolante e a direção perpendicular ao eixo é designado por ângulo de contacto.
O ângulo de contacto é geralmente dividido em 15°, 30° e 40°, que são representados pelas letras C, A e B, respetivamente.
Os rolamentos de rolos radiais são rolamentos de "rolos" que suportam a força "perpendicular à direção do eixo". Os rolamentos de rolos radiais suportam cargas maiores do que os rolamentos de esferas radiais e têm diferentes tipos com base no tipo de rolo, tais como rolamentos de rolos cilíndricos, rolamentos de agulhas, rolamentos de rolos cónicos e rolamentos de rolos esféricos.
Rolamentos de rolos cilíndricos
Os rolamentos de rolos utilizam "rolos cilíndricos". Os rolamentos de rolos cilíndricos suportam cargas radiais maiores do que os rolamentos rígidos de esferas e podem ser utilizados em máquinas que geram força de impacto.
Rolamentos de agulhas
Os rolamentos de rolos utilizam "rolos em forma de agulha". Os rolamentos de rolos de agulhas utilizam rolos em forma de agulha com um diâmetro mais pequeno do que os rolos cilíndricos, como mostra a Figura 5. A baixa altura da secção transversal deste tipo de rolamento ajuda a miniaturizar e a tornar as máquinas mais leves.
Rolamentos de rolos cónicos
Os rolamentos de rolos cónicos utilizam "rolos cónicos" cónicos.
Os rolamentos de rolos cónicos são amplamente utilizados em rolamentos de rolos radiais e podem suportar simultaneamente cargas radiais e cargas axiais unidireccionais. Para suportar cargas axiais bidireccionais, devem ser combinados dois ou mais rolamentos de rolos cónicos.
Rolamentos autocompensadores de rolos
Os rolamentos autocompensadores de rolos utilizam "rolos esféricos" em forma de barril, como se mostra na Figura 7, montados entre a "superfície da pista do anel externo com esférico" e a "superfície da pista do anel interno". Por conseguinte, o anel interior, o corpo rolante e a gaiola do rolamento autocompensador de rolos podem rodar quando inclinados em relação ao anel exterior.
Como mostrado na Figura 8, os rolamentos autocompensadores de rolos são usados em máquinas que suportam grandes cargas e têm eixos que são propensos à flexão. Figura 8: Aplicação dos rolamentos autocompensadores de rolos.
Existem vários tipos de "rolamentos" disponíveis, dependendo da direção e da magnitude da carga aplicada. O tipo de "rolamento" apropriado deve ser escolhido com base no estrutura da máquina ou utilização. Para além dos tipos aqui apresentados, existem muitos outros tipos de "rolamentos".
Os domínios de aplicação dos rolamentos no sector automóvel.
Nesta coluna, vamos explicar como os rolamentos são utilizados com o exemplo das engrenagens de transmissão e do diferencial que transmitem a potência do motor aos eixos do veículo nos automóveis.
A força motriz necessária para os automóveis depende das condições de condução, como a condução a alta velocidade ou a necessidade de maior força motriz em declives, etc. A transmissão é um dispositivo que converte a potência do motor em força motriz adequada à condução e a transmite ao eixo. No interior da transmissão, são utilizados diferentes tipos de rolamentos para desempenhar as suas respectivas funções, e muitos rolamentos são também utilizados nas peças do automóvel.
A transmissão pode ser dividida em dois tipos: manual e automática. Nos automóveis que utilizam uma transmissão manual, a alavanca de velocidades está localizada no lado do condutor.
O operador acciona manualmente a alavanca de mudanças para converter a potência do motor em força motriz adequada às condições de condução. A transmissão manual é composta por veios e engrenagens. De seguida, apresentamos os rolamentos que suportam estes componentes.
Rolamentos que suportam os veios
Os tipos de rolamentos adequados são escolhidos com base no tamanho da potência do motor para suportar a rotação do eixo e a força gerada pelas engrenagens.
Tabela 1. Rolamentos que suportam os veios.
| Carga radial | Carga axial | Tipos de rolamentos |
| Pequeno | Pequeno | Rolamento rígido de esferas (rolamento de esferas) |
| Grande | Pequeno | Rolamento de rolos cilíndricos |
| Grande | Grande | Rolamento de rolos cónicos |
Rolamentos para suporte de engrenagens
Numa transmissão manual, as engrenagens estão sempre a engrenar umas com as outras e a rodar.
Para transmitir a força motriz adequada à condução, selecionar a mudança adequada (A) accionando a alavanca. A engrenagem selecionada (A) é então ligada ao veio e roda à mesma velocidade que o veio.
Quando as condições de condução mudam e é necessário transmitir uma força motriz diferente às rodas, a engrenagem (A) ligada ao veio é levantada do veio através da alavanca e é selecionada a engrenagem (B) adequada à força motriz diferente. A engrenagem (B) selecionada é então ligada ao eixo e roda à mesma velocidade que o eixo.
Neste momento, a engrenagem (A) que é levantada do eixo roda a uma velocidade diferente da do eixo. Para permitir que a engrenagem e o eixo girem a velocidades diferentes, são instalados rolamentos de agulhas (componentes com rolos de agulhas e gaiolas) entre a superfície interna da engrenagem (lado interno) e a superfície externa do eixo (lado externo) para rolar entre eles.
Quando um automóvel vira à esquerda ou à direita, a velocidade do eixo da roda interior é reduzida, enquanto a velocidade do eixo da roda exterior é aumentada. A engrenagem diferencial é um dispositivo que converte a força motriz da transmissão numa força motriz maior e transmite-a aos eixos das rodas esquerda e direita para atingir velocidades diferentes.
A engrenagem diferencial é instalada com o pequeno eixo de engrenagem (o eixo do lado da transmissão) e a engrenagem do lado do eixo que engrenam verticalmente. Os rolamentos suportam a rotação do eixo e a força gerada pelas engrenagens.
Rolamentos de rolos cónicos para suporte do eixo
A combinação de rolamentos de rolos cónicos suporta cargas radiais e axiais bidireccionais, assegurando o engrenamento correto das engrenagens e transmitindo grandes forças motrizes aos eixos das rodas esquerda e direita.
Resumo
Este artigo apresentou os rolamentos utilizados nos dispositivos que transmitem a potência do motor para os eixos das rodas, mas nos automóveis, muitas outras peças também utilizam um grande número de rolamentos.
Cada rolamento desempenha o seu próprio papel e melhora o desempenho de condução e a segurança do veículo. A fim de melhorar ainda mais a segurança e o conforto dos automóveis, os requisitos de desempenho e fiabilidade dos rolamentos continuarão a aumentar no futuro.
Vamos apresentar os rolamentos utilizados em máquinas nos três domínios do "fabrico de energia", "fabrico de matérias-primas" e "processamento de produtos".
Os geradores são máquinas cruciais para a produção de energia que alimenta a nossa vida quotidiana. As turbinas eólicas ganharam imensa popularidade em todo o mundo.
No entanto, devido ao elevado local de instalação das turbinas eólicas, estas colocam desafios significativos em termos de manutenção. Assim, os rolamentos utilizados nas turbinas eólicas devem possuir uma elevada fiabilidade com taxas de falha mínimas e uma longa vida útil.
Existem muitos rolamentos utilizados nas turbinas eólicas e, neste caso, iremos abordar os rolamentos do eixo principal, responsáveis por receber a força de rotação do vento e transmiti-la ao gerador.
Rolamentos do eixo principal
As turbinas eólicas utilizam a energia eólica para rodar o seu eixo principal e transmitir a energia de rotação ao gerador para a produção de eletricidade.
O rolamento do eixo principal é responsável por suportar o peso das pás e dos componentes rotativos, ao mesmo tempo que suporta forças de vento irregulares que variam em tamanho e direção. Devido a estes requisitos funcionais rigorosos, as chumaceiras autocompensadoras de rolos são a principal escolha para as chumaceiras do eixo principal, conhecidas pela sua capacidade de suportar grandes forças e excelentes características de auto-alinhamento.
O que é a propriedade de auto-alinhamento?
O auto-alinhamento refere-se à qualidade do anel interior, dos corpos rolantes e da gaiola para rodar suavemente mesmo quando o anel exterior está inclinado.
Para suportar a carga significativa, os rolamentos do eixo principal utilizam normalmente rolamentos autocompensadores de rolos de grandes dimensões, geralmente superiores a 1 metro.
Os laminadores de aço são máquinas que constituem a espinha dorsal do fabrico de matérias-primas, produzindo materiais de aço de várias formas para diferentes utilizações. Vamos apresentar este equipamento.
Rolamentos utilizados no fabrico de matérias-primas - Laminador de aço Num laminador, os materiais de aço são prensados e laminados entre dois rolos contra-rotativos.
Além disso, como diz o ditado, "atacar enquanto o ferro está quente", os materiais de aço são frequentemente laminados a altas temperaturas. Assim, os rolamentos utilizados nesta situação devem suportar temperaturas e forças elevadas para permitir a rotação dos rolos.
Rolamentos de rolos de trabalho
Os rolos de trabalho nos laminadores de aço são suportados por rolamentos de rolos cónicos de quatro carreiras para suportar as cargas radiais extremamente elevadas e as cargas axiais bidireccionais geradas durante o processo de laminagem.
Rolamentos de apoio
Apesar da tendência dos rolos de trabalho para se deformarem sob as cargas significativas geradas durante a laminagem, os rolos de apoio suprimem eficazmente este fenómeno. Os rolos de apoio utilizam rolamentos de rolos cilíndricos de quatro carreiras que suportam grandes cargas radiais e rolamentos de rolos cónicos de várias carreiras que suportam cargas axiais.
Por último, apresentaremos o equipamento habitualmente utilizado no tratamento dos produtos.
O equipamento utilizado para processar vários produtos e peças de acordo com a sua utilização específica é conhecido como "máquinas-ferramentas". Nos últimos anos, os centros de maquinação que efectuam o processamento controlado por computador têm-se tornado cada vez mais populares.
Os centros de maquinagem podem atingir uma precisão e um processamento fino difíceis de obter manualmente, reduzindo significativamente o tempo de processamento.
Para evitar alterações nas dimensões da peça e redução da precisão do processamento devido ao calor gerado durante a maquinação, os fusos principais (onde a ferramenta é instalada) nos centros de maquinação requerem rolamentos com propriedades de baixa expansão térmica.
Rolamentos do eixo principal
O eixo principal de um centro de maquinação utiliza rolamentos de esferas de contacto angular para suportar as cargas radiais e axiais durante o processamento.
Este tipo de rolamento utiliza cerâmica como material de rolamento. Estes rolamentos de cerâmica podem suprimir as alterações nas dimensões das peças de trabalho, apresentando uma baixa expansão térmica durante a rotação a alta velocidade.
Além disso, estes rolamentos podem fornecer o lubrificante necessário apenas aos locais apropriados onde o calor ocorre e descarregá-lo rapidamente, o que ajuda a evitar o sobreaquecimento.
Resumo: Rolamentos que sustentam a nossa vida
As máquinas utilizadas no fabrico de energia, materiais e produtos podem parecer pouco comuns no nosso quotidiano; no entanto, como vimos, muitos rolamentos apoiam o funcionamento destas máquinas. Estes rolamentos não só suportam a rotação das máquinas, como também dão um apoio valioso às nossas actividades diárias.
Os componentes dos rolamentos comuns são feitos de materiais metálicos e utilizam óleo lubrificante ou massa lubrificante como lubrificantes. No entanto, se estes rolamentos comuns forem utilizados em ambientes onde é gerada eletricidade, magnetismo e são susceptíveis à corrosão por ácidos e álcalis, ficarão rapidamente danificados e incapazes de rodar suavemente.
Para garantir a sua utilização nas condições acima referidas, são desenvolvidos rolamentos com materiais e lubrificantes especiais para ambientes de utilização especiais.
A unidade exterior do ar condicionado está equipada com uma ventoinha que envia o ar para o exterior e os rolamentos suportam esta ventoinha. Nos últimos anos, os motores que podem controlar a velocidade de rotação do ventilador (conversão de frequência) tornaram-se cada vez mais comuns. No entanto, devido às suas características, o motor pode gerar tensão a partir de corrente de alta frequência durante o funcionamento.
Quando a tensão se acumula até um determinado nível, a corrente flui através do interior do rolamento, o que pode causar a falha do rolamento. Este fenómeno é designado por "erosão eléctrica". Por conseguinte, são necessários rolamentos cerâmicos com excelente desempenho de isolamento (não facilmente condutores) como elementos rolantes do rolamento.
Além disso, as chumaceiras de cerâmica são também utilizadas em equipamento crítico, como motores mecânicos para instalações relacionadas com infra-estruturas e hospitais, para evitar falhas súbitas do equipamento.
Imagem 3 - MRI (aparelho de imagiologia por ressonância magnética)
À medida que o envelhecimento se torna mais grave, a atenção das pessoas à saúde está a aumentar e o equipamento médico está a aumentar constantemente em todo o mundo. A MRI (Magnetic Resonance Imaging Device) utiliza uma forte força magnética para captar órgãos e vasos sanguíneos para exame interno.
Se forem utilizadas chumaceiras normais sob o forte magnetismo da ressonância magnética, estas interferirão com o campo magnético e não será possível efetuar um exame preciso. Além disso, as chumaceiras não podem rodar suavemente.
Por conseguinte, quando utilizados para a RMN, são necessários rolamentos que não sejam afectados por um forte magnetismo.
O anel da pista e os elementos rolantes do revestimento do rolamento utilizam cerâmica, que não é facilmente afetada pelo magnetismo. A gaiola utiliza resina com excelente desempenho de lubrificação, contribuindo para um exame médico preciso.
Nos skates utilizados pelos atletas olímpicos, os rolamentos foram desenvolvidos de acordo com as expectativas dos atletas. Cada uma das quatro rodas do skate utiliza dois rolamentos (num total de oito).
O skate está equipado com rolamentos que utilizam esferas de cerâmica e têm uma tratamento de superfície no anel e na gaiola da pista, aumentando a sensação de "rotação leve e suave" e "condução confortável".
Além disso, permite que os atletas mantenham a velocidade até ao final da corrida, permitindo-lhes desafiar habilidades mais difíceis. Por conseguinte, contribui para completar com sucesso movimentos de habilidade difíceis, como o "salto mortal".
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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