MANCAIS DE ROLAMENTO Universidade Federal de Goiás

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1 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

2 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 Elementos de Maquinas - 14 Introdução aos elementos de apoio.avi Buchas: videos\Telecurso Elementos de Maquinas - 15 buchas.avi Guias: videos\Telecurso Elementos de Maquinas - 16 guias.avi

3 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.

4 INTRODUÇÃO

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

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

7 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.

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

9 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

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

11 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.

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

13 ROLAMENTOS

14 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.

15 ROLAMENTOS

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

17 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.

18 ROLAMENTOS

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

20 ROLAMENTOS - TIPOS

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23 ROLAMENTOS - TIPOS

24 ROLAMENTOS - TIPOS

25 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.

26 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.

27 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.

28 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.

29 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.

30 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.

31 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.

32 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.

33 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.

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

35 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.

36 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.

37 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.

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

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68 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.

69 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.

70 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.

71 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.

72 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.

73 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.

74 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