Apresentação de mancais e rolamentos - Apresentação sobre mancais e rolamentos....
Gilvani Adrianorow
Gilvani Adriano Scherer | comentários
Arquivado no curso de Engenharia de Serviços na UPF
UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO MECÂNICA
Aluno: Gilvani Adriano Scherer
Professor: Dirceu Jesus de Lima da Silva
Carazinho, 12 de Setembro de 2010
Dispositivos sobre o qual desliza um componente ou gira um eixo com atrito mínimo. O mancal serve de aparo e de guia.
Os mancais são basicamente suportes ou guias de partes móveis.
Geralmente a base do mancal é de ferro fundido podendo também ser de aço, nylon, plásticos, ligas de alumínio, bronze, cobre, fibras, compósitos, entre outros materiais. Porem a escolha e utilização do material de fabricação, depende muito dos fatores técnicos envolvidos no projeto do mancal, como forças e pressões envolvidas no conjunto a ser montado .
Automóveis, aviões, caminhões, motos, ônibus, etc.
Eletrodomésticos em geral.
Motores elétricos, combustão, vapor, etc.
Bombas hidráulicas, água.
amortece as vibrações, os choques e ruídos.
mancais de grandes diâmetros são mais baratos.
suportam altas pressões.
Custos menores nos projetos, dependendo da da utilização e funcionalidade.
atrito maior de partida.
consumo maior de lubrificante.
exige maiores cuidados com a circulação do lubrificante e manutenção.
maior torque estático e dinâmico.
Os mancais se dividem em mancais de guia ou chamados axiais, e também os mancais de fricção ou conhecidos como mancais radiais.
Mancais de Guia (Axiais) – São muito encontrados em máquinas ferramentas, onde a mesa desliza sobre suas guias. Não suportam muita carga, o movimento relativo entre eles é de translação.
Mancais de Fricção (Radiais) - Quando uma das superfícies móveis é um eixo e o deslizamento é executado considerando-se o movimento relativo de rotação entre o eixo e o mancal.
Mancais Axiais ou Guia, Configurações
Composto por duas superfícies planas, separadas por um fluido lubrificante ou outro elemento de que cause o mínimo de atrito entre as duas partes.
Uma superfície é fixada ao eixo de transmissão de movimento (colar giratório) e a outra parte é estática abaixo desta, e chamada (sapata). Esta é fixada no suporte.
Para evitar o atrito é utilizado fluido lubrificante ou elementos rolantes entre os dois colares
Mancais Radiais ou Fricção
Os mancais radiais, são elementos que suportam cargas perpendiculares ao eixo de rotação.
São encontrados no mercado das mais diversas formas, tamanhos e para as mais diversas formas de utilização.
Mancais Radiais ou Fricção Configurações
Mancais com fixação no diâmetro esterno e giro do eixo, ou fixação dos dois elementos, tendo também a capacidade de articulação.
Mancais com fixação em paredes.
Material de fabricação em ferro fundido cinzento, chapas de aço, plásticos, etc.
Usados como guias para evitar flambagem de eixos, ou como pontos de fixação final de eixo.
Mancais com sistema de fixação em superfícies planas chamados de mancais de apoio.
Mancais chamados de modelo RASE.
Usados como guias, evitando que eixos flambem
Podem ser utilizados com elementos rolantes ou com buchas autolubrificantes.
Mancais com formatos especiais, que atuam como tensores, guias e apoios especiais.
Fabricados em ferro fundido, chapas de aço e outros materiais.
Mancais Lubrificação
A lubrificação em alguns modelos de mancais é utilizada lubrificação para diminuir o atrito, prolongar a vida útil dos mancais. A película de lubrificante que se forma durante o movimento rotativo ou deslizante, mantém a distância entre as duas partes. Assim, principalmente no movimento rotativo a espessura desse filme de fluido varia em alguns pontos.
Os tipos de lubrificação poderão ser:
Lubrificação sólida ou limitada: é aquela onde a película se rompe não resistindo às condições de trabalho. É como se não existisse lubrificante algum entre as superfícies. Para que isso não ocorra, se desenvolveram mancais onde há depósitos de lubrificantes.
Mancais: Lubrificação Sólida
Nos mancais esta separação é garantida pelo lubrificante sólido. Ele preenche os espaços entre os picos das duas superfícies. As partículas que se soltarem são arrastadas até os depósitos e conseqüentemente o mesmo volume de lubrificante atinge as duas faces de contato.
Mancais: Lubrificação Hidrodinâmica
Lubrificação fluída: acontece quando as superfícies são separadas pela interposição de uma película lubrificante.
Lubrificação semi-fluída: ocorre quando a espessura da película inicia a fase perigosa de poder se romper, pois tende a se encaminhar para a zona onde as condições de lubrificação são limitadas.
Com a lubrificação hidrodinâmica, se a velocidade for adequada, forma-se uma película entre as duas superfícies. Porem essa separação não é garantida se os movimentos forem intermitentes.
Mancais: Sem Lubrificação
Mancais sem lubrificação, sempre que entrarem em movimento, os picos estão sujeitos a deformações plásticas, cisalhamento e até mesmo soldagens a frio.
Mancais : Lubrificação
O lubrificante pode ser injetada por graxadeira, o fluido flui para dentro da câmara do mancal ou rolamento através do canal de graxa na caixa(mancal) e do furo de graxa no anel externo do rolamento.
Mancais de chapa de aço, por serem bipartidos, não utilizam fluidos lubrificantes.
Alguns modelos de mancais poderão ser lubrificados diretamente através de dispositivos de injeção de lubrificantes, como motolias, pistolas injetoras, etc.
Mancais : Dimensionamento
Mancais: Tabela de Especificações
Mancais: Fabricantes
Mancais: Tabelas de Conversões Fabricantes
Dispositivo construído de esferas ou cilindros de aço, que através do efeito de rolagem permite o movimento relativo controlado entre duas ou mais partes. Compreende os chamados corpos rolantes, como bolas, rodízios, etc., os anéis que constituem os trilhos de roladura e a caixa interposta entre os anéis, assim diminuindo o atrito de um eixo giratório com sua base fixa.
Rolamentos: Construção
As principais dimensões para a fabricação dos rolamentos são regulamentadas pela norma internacional ISO 15 e a norma JIS B 1512 para (dimensões principais dos rolamentos) está também de acordo com a norma internacional.
Os rolamentos, quando comparados aos mancais de rolamento e de deslizamento apresentam as seguintes vantagens:
O atrito de partida e a diferença com o atrito dinâmico (movimento) são pequenos
Com a avançada padronização internacional são intercambiáveis e possibilitam a utilização pela substituição simples.
Possibilitam a simplificação da configuração dos conjugados, facilitando a manutenção e a inspeção.
Em geral, podem apoiar simultaneamente a carga radial e a carga axial.
A utilização em altas e baixas temperaturas é relativamente facilitada.
Permitem a utilização com folga negativa (condição de pré-carga) para aumentar a rigidez.
E cada tipo de rolamento possui ainda suas características e vantagens próprias.
Rolamentos: Materiais
Gaiolas ou alojamento do elemento rolante
Rolamentos: Esforços
Incidência de cargas
Ponto de contato interno
Rolamentos: Especificações
CÓDIGO BÁSICO;
Codificação Básica.
Rolamentos Radiais: Codificação
Rolamentos Axiais: Codificação
Rolamentos : Codificação
CÓDIGO DE SÉRIE DIMENSIONAL (ROBUSTEZ)
SÍMBOLO DE DIÂMETRO INTERNO (FURO)
Tipos de Rolamentos Esferas
Os rolamentos fixos de uma carreira de esferas são entre os rolamentos, os de tipo mais representativo e atendem um extenso campo de aplicações.
O canal da pista no anel interno e no anel externo apresentam um perfil lateral em arco, com raio ligeiramente maior que o raio das esferas.
O torque de atrito é pequeno, sendo o mais adequado para aplicações que requerem baixo ruído e vibração, e em locais de alta velocidade de rotação.
Os rolamentos deste tipo permitem o apoio da carga radial e num único sentido a carga axial.
A esfera e os anéis interno e externo formam ângulos α de contato de 15°, 25°, 30° ou 40°.
Quanto maior o ângulo de contato maior será a capacidade de carga axial, e quanto menor o ângulo de contato melhor será para altas rotações.
Normalmente, duas peças do rolamento são contrapostas e utilizadas com o ajuste da folga.
Geralmente, as gaiolas utilizadas são as prensadas de aço, mas para os rolamentos de alta precisão com ângulo de contato menor que 30°, são utilizadas principalmente, as gaiolas de poliamida.
Os rolamentos de duas carreiras de esferas de contato angular, possuem a configuração básica de duas peças do rolamento de uma carreira de esferas de contato angular dispostas costa a costa, em que os anéis internos e externos estão cada qual integrados numa única peça. Conseqüentemente, têm a capacidade de apoiar a carga axial em ambos os sentidos.
Os rolamentos de esferas de quatro pontos de contato possuem o anel interno bipartido num plano perpendicular ao centro do eixo e são rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular com os anéis internos e externos separáveis.
Permite apoiar a carga axial em ambos os sentidos com uma única peça.
O ângulo de contato formado pela esfera e os anéis interno e externo é de 35°. Com uma
peça deste rolamento pode-se substituir a combinação face a face ou costa a costa do rolamento de
esferas de contato angular.
Geralmente, as gaiolas utilizadas são as usinadas de latão.
Os rolamentos axiais de esferas são constituídos por anéis em configuração de arruelas com canal e gaiolas com as esferas embutidas.
O anel a ser instalado no eixo é denominado de anel interno e o anel a ser instalado no alojamento é denominado de anel externo.
Em eixos horizontais, esses rolamentos não suportam muita carga.
Os rolamentos axiais de esferas de escora simples suportam a carga axial em um sentido e os rolamentos de escora dupla suportam a carga axial em ambos os sentidos.
No intuito de minimizar a influência de desvios na instalação, existem também os rolamentos axiais de esferas com contra placa esférica no anel externo.
Rolamentos formados pelo anel interno com duas pistas, anel externo com pista esférica e os rolos com a superfície de rolagem esférica. Devido ao centro da pista esférica do anel externo ser coincidente ao centro do rolamento, permite o auto-alinhamento como os rolamentos autocompensadores de esferas.
Conseqüentemente, quando houver erros de alinhamento em eixos e alojamentos ou flexão do eixo, são automaticamente ajustados, fazendo com que não ocorram cargas anormais no rolamento.
Os rolamentos autocompensadores de rolos permitem o apoio da carga radial e em ambos os sentidos a carga axial.
A capacidade de carga radial é grande e são adequados para aplicações com cargas pesadas e cargas de choque.
Os rolamentos com furo cônico podem ser instalados diretamente no eixo cônico ou podem ser
instalados no eixo cilíndrico pela utilização das buchas de fi xação ou de desmontagem.
As gaiolas normalmente utilizadas são as prensadas de aço, as usinadas de latão e as de poliamida.
Rolamentos de construção simples em que os rolos de forma cilíndrica estão em contato linear com a pista. Possuem uma grande capacidade de carga, principalmente, apoiando a carga radial. Como o atrito entre os corpos rolantes e o rebordo do anel é reduzido, são adequados para altas rotações.
Os tipos de rolamentos de rolos cilíndricos que não têm o rebordo no anel interno ou no anel externo,
por permitirem o movimento relativo entre o anel interno e o anel externo na direção axial, são utilizados como rolamentos lado livre. Os rolamentos de rolos cilíndricos que possuem rebordos nos dois lados de um dos anéis, interno ou externo, e um rebordo no outro anel, podem apoiar a carga axial de certo grau em um sentido.
Os rolamentos de duas carreiras de rolos cilíndricos têm uma alta rigidez em relação a carga radial, e são usados principalmente em fusos de máquinas-ferramentas.
As gaiolas normalmente usadas são as prensadas de aço e as usinadas de latão, há também uma parcela com gaiolas de poliamida.
Os rolos cônicos trapezoidais inseridos como corpos rolantes são guiados pelo rebordo maior do anel interno. De grande capacidade de carga permitem o apoio da carga radial e num único sentido a carga axial.
O anel interno (cone) e o anel externo (capa) podem ser instalados independentemente por serem separáveis.
Conforme o ângulo de contato estão classificados em: ângulo normal, ângulo intermediário e ângulo grande. Na classificação pelo número de carreiras, há também os rolamentos de duas e de quatro carreiras de rolos cônicos.
Os rolamentos podem ser montados de forma contraposta e assim absorvendo melhor as cargas radiais e axiais.
Podem se autoalinhar, absorvendo possíveis desalinhamentos no eixo.
O ângulo de contato é de =~ 45°,podendo receber carga axial em grande quantidade e carga radial moderada.
Recomenda-se sempre utilizar óleo como lubrificante.
As gaiolas são fabricada em aço estampado ou bronze usinado de alta resistência.
Rolamentos: Folgas
Folgas Internas
Precisão da Folga Interna
Rolamentos: Ajustes
Ajuste : é a relação de medida das peças a serem encaixadas, podendo ser feito com folga ou interferência
Seleção do Ajuste
Rolamentos: Vedação
A finalidade da vedação nos rolamentos, é de proteger o rolamento contra as impurezas do meio externo.
Os rolamentos poderão de adquiridos abertos ou já com vedação ou blindagem parcial ou total, onde os rolamentos já vem com a quantidade exata de lubrificante até a o final da vida do rolamento.
Somente são encontradas vedações ou blindagens nos rolamentos fixos de esferas, pois outros modelos são desmontáveis ou articuláveis.
Rolamentos: Blindagens e Vedação
Rolamentos: Modelos de Vedação
Vedação de três partes, com a capa externa bem abaixada se obtém uma ótima ação vedadora com largura reduzida.
Devido a pré-carga radial da membrana vedadora se obtém um efeito vedador ainda melhor. Além disto existem reservas maiores de graxa.
Uma ou duas vedações de metal + borracha porem sem contato
Rolamentos: Comparação de Vedação
Rolamentos: Lubrificação
Óleo: Períodos e Recomendações para Troca
Graxa - Recomendações
Graxa - Intervalo de Lubrificação
Rolamentos: Vida
A vida do rolamento em sentido amplo do termo, é o períodos até a impossibilitação do uso do rolamento, denominados respectivamente como, vida de ruído, vida de desgaste, vida de graxa ou vida de fadiga. Além destas vidas existem outros casos que não permitem a utilização dos rolamentos, como o superaquecimento, a trinca e o lascamento, o arraste prejudicial nas pistas e danos nas placas de proteção.
Calculo para Vida de rolamento
Rolamentos: Vida - Falhas
Rolamentos: Falhas
DESCASCAMENTO (PEELING)
TRINCAS E FRATURAS
AVARIA DA GAIOLA
RISCOS E IMPRESSÕES
PITTING E OXIDAÇÃO
DESGASTE E DEFORMAÇÃO
MARCAS DE INSTALAÇÃO
Rolamentos: Montagem
Montagem com prensa
Rolamentos: Desmontagem
Desmontagem com prensa
Desmontagem por Extrator
www.ina.com.br
www.frm.com.br
www.gbr.com.br
www.ggb.com.br
Apresentação sobre mancais e rolamentos. Modelos, variedades, especificações
19 mancais de rolamentos 1
06 Mancais Rolamento
Apostila com material básico sobre mancais de rolamentos, Para estudantes de curso técnico em mecânica...