MANCAIS DE ROLAMENTO Universidade Federal de Goiás Escola de Engenharia Elétrica e de Computação Graduação em Engenharia Mecânica Disciplina: Elementos de Máquinas 2 Prof.: Ricardo Humberto de Oliveira Filho MANCAIS DE ROLAMENTO

INTRODUÇÃO Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando um eixo gira dentro de um furo (bucha), é produzido entre a superfície do eixo e a superfície do furo um fenômeno chamado atrito de escorregamento. Vídeos: Elementos de apoio: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 14 Introdução aos elementos de apoio.avi Buchas: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 15 buchas.avi Guias: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 16 guias.avi

INTRODUÇÃO Quando é necessário reduzir o atrito de escorregamento, utiliza-se um outro elemento de máquina, chamado rolamento. Mancal de rolamento é a definição genérica de todos os mancais em que a transferência de carga entre o eixo e a caixa do mancal por elementos rolantes. A escolha do rolamento deve atender: As dimensões específicas dos elementos de máquinas adjacentes já projetados. As cargas envolvidas no projeto. Uma vida útil elevada.

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO Montagem de Mancais: videos\Montagem de mancais de rolamento.avi

INTRODUÇÃO Introdução: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 17 Mancais e rolamentos.avi Tipos de rolamento: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 18 Mancais e rolamentos 1.avi

ROLAMENTOS Rolamentos são normalmente elementos metálicos que apresentam forma cilíndrica compostos por vários sub elementos. São vazados em sua parte central visando o acoplamento em um eixo. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas. Os rolamentos limitam ao máximo as perdas de energia provenientes do atrito. Possuem principalmente a função de sustentar (apoio) um sistema de transmissão de torque suportando muitas vezes esforços simples ou combinados.

ROLAMENTOS Este elemento apresenta uma grande variedade de tamanhos, consequentemente pode ser utilizados em diversos campos de aplicação na área industrial.

ROLAMENTOS Nos mancais de rolamento as superfícies em movimento são separadas por esferas ou roletes e então, o atrito de deslizamento é substituído pelo atrito de rolamento. Como a área de contato é pequena e as tensões são grandes, as partes girantes dos rolamentos são confeccionadas de materiais duros e de alta resistência. Fabricação: videos\como é feito um rolamento.avi

ROLAMENTOS Os rolamentos são em geral, constituídos por alguns elementos: Elementos rolantes

ROLAMENTOS Os elementos rolantes podem apresentar 4 formas: Rolos Cilíndricos; Rolos tipo Agulhas: As agulhas têm no máximo 5mm de diâmetro e seu comprimento é de 3 a 10 vezes maior que seu diâmetro; Rolos Cônicos; Esféricos.

ROLAMENTOS Os rolamentos são classificados principalmente segundo a direção de carga a ser suportada: Radial Axial Combinado

ROLAMENTOS

ROLAMENTOS Rolamentos Radiais: Os rolamentos radiais são constituídos basicamente de dois anéis concêntricos, sendo o anel externo montado na caixa do mancal e o anel interno montado no eixo. Entre os anéis existem os elementos girantes que podem ser esferas, rolos cilíndricos, rolos tipo agulha ou rolos cônicos. Para manter a uniformidade do espaçamento entre os elementos girantes e, principalmente, para diminuir o atrito entre eles, existem as gaiolas.

ROLAMENTOS

ROLAMENTOS Rolamentos Axiais: A diferença fundamental entre os rolamentos radiais e os rolamentos axiais é que nestes os anéis são montados lado a lado.

ROLAMENTOS Rolamentos Auto Compensadores: Os rolamentos auto compensadores são insensíveis a desalinhamentos angulares do eixo em relação à caixa. São particularmente adequados para aplicações em que possa haver deflexões do eixo ou desalinhamento consideráveis. Apresentam o menor atrito entre todos os rolamentos, o que lhes permite funcionar com uma temperatura mais baixa mesmo em altas velocidades.

ROLAMENTOS

ROLAMENTOS Quanto à Vedação: Abertos, Selados (em um ou ambos os lados) e Blindados.

ROLAMENTOS - TIPOS

ROLAMENTOS - TIPOS

ROLAMENTOS - TIPOS

ROLAMENTOS - TIPOS

ROLAMENTOS - TIPOS

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos de carreira simples composto por elementos rolantes esféricos. Exemplos de aplicações: Motores elétricos, alternadores, ventilação industrial, compressores, bombas de aquecimento, secadoras, instalações frigoríficas, foto copiadoras, máquinas têxteis e aparelhos eletrodomésticos.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos de esferas com contato angular (oblíquo). As pistas dos anéis internos e externos dos rolamentos com uma carreira de esferas de contato radial são desniveladas uma em relação à outra. Adaptado para aplicações onde se combinam cargas radiais e axiais. Exemplos de aplicações: Caixa de redutores, hastes de máquinas ferramenta.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos composto por elementos rolantes cônicos. Indicado para aplicações em cargas combinadas com grandes esforços. Exemplos de aplicações: Eixos de redutores, mudança de transmissão com pinhão cônico, bombas, compressores, indústrias papeleiras.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos com carreira dupla e elementos rolantes do tipo esférico. Tipo radial e de contato angular. Substituem rolamentos com carreira simples visando suportar maiores cargas radiais e cargas axiais nos dois sentidos. Exemplos de aplicações: Motores elétricos, aparelhos eletrodomésticos, hastes de máquinas para madeira, redutores, material agrícola.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos axiais composto por elementos rolantes esféricos, cônicos ou cilíndricos. Suportam cargas axiais muito elevadas e são pouco sensíveis aos choques. As cargas radiais devem por sua vez ser evitadas. Exemplos de aplicações: Eixos verticais pesados, turbo alternadores, pivôs de gruas.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos composto por elementos rolantes cilíndricos. Aplicado onde as cargas radiais são elevadas e as velocidades de rotação altas. As cargas axiais aplicadas a estes rolamentos devem permanecer pequenas. Exemplos de aplicações: Motores elétricos pesados, caixas de eixos de vagões, vagonetas de pressão, cilindros de laminadores.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos auto compensadores composto por elementos rolantes cilíndricos. Suportam cargas radiais muito grandes e cargas axiais moderadas. Exemplos de aplicações: Peneiras, trituradores, moedores, gaiola de laminador, pesados redutores, pesados ventiladores industriais, cilindros de máquinas impressoras, máquinas de pedreiras.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos auto compensadores composto por elementos rolantes cônicos. Suportam cargas radiais e axiais muito grandes. Exemplos de aplicações: equipamentos pesados em geral, com eixos solicitados tanto na direção radial quanto axial.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos auto compensadores de esferas. Dotados de 2 fileiras de esferas e uma pista esférica sobre o anel externo. Exemplos de aplicações: Eixos longos e flexíveis, aplicações Industriais padrão, química, agricultura.

ROLAMENTOS - APLICAÇÃO Rolamentos combinado. Dotados de dois tipos de elementos girantes. Suporte simultaneamente grandes cargas radiais e axiais.

ROLAMENTOS - CUIDADOS 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.

ROLAMENTOS - CUIDADOS 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 lavar e lubrificar imediatamente para evitar oxidação; • não usar estopa nas operações de limpeza; • trabalhar em ambiente livre de pó e umidade.

ROLAMENTOS - IDENTIFICAÇÃO Os rolamentos são selecionados conforme: • Fabricante; • o diâmetro interno (d); • o diâmetro externo (D); • a largura (L); • o tipo de solicitação; • o tipo de carga; • a rotação. Com essas informações, consulta-se o catálogo do fabricante para identificar o rolamento desejado.

ROLAMENTOS - IDENTIFICAÇÃO

ROLAMENTOS - IDENTIFICAÇÃO

ROLAMENTOS - IDENTIFICAÇÃO

ROLAMENTOS – MANUTENÇÃO E DEFEITOS Manutenção: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 19 Mancais e rolamentos 2.avi Defeitos: videos\Telecurso 2000 - Elementos de Maquinas - 20 Mancais de rolamento defeitos.avi

ROLAMENTOS - DEFEITOS

ROLAMENTOS - DEFEITOS

ROLAMENTOS - DEFEITOS

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ROLAMENTOS - DEFEITOS

ROLAMENTOS - DEFEITOS 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 ou por conificação do alojamento.

ROLAMENTOS - DEFEITOS 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.

ROLAMENTOS - DEFEITOS Queima por corrente elétrica é geralmente provocada pela passagem de corrente elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem rapidamente com o uso do rolamento e provocam o deslocamento da pista rolante.

ROLAMENTOS - DEFEITOS Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. Sulcamento é provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista rolante.

ROLAMENTOS - DEFEITOS As rachaduras e fraturas são resultates, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem, também, aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga.

ROLAMENTOS - DEFEITOS 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.

SEMINÁRIOS Buchas: Willis, Caio e Marcelo Rolamentos de esferas: Debora, Jessika e Victor Rolamentos de rolos: Hugo Brandão, Hugo Kalev, João Pedro Defeitos: Lhiego, Luís Fernando, Philippe Manutenção, montagem e desmontagem: Marcella, Paula, Pedro