segunda-feira, 23 de março de 2020

Tecnologia Mecânica - Aula 10 - Elementos de Apoio: Mancais de deslizamento e de rolamento

Na indústria mecânica, as máquinas e equipamentos usam elementos para apoio a fim de permitir o movimento nos conjuntos mecânicos. Esses elementos são chamados de mancais.

MANCAIS
Os mancais normalmente fazem parte da carcaça de uma máquina, componente ou são corpos específicos exercendo a função de apoio. 
Em equipamentos ou máquinas que usam componentes metálicos, se apoiarmos diretamente no mancal o eixo que vai se movimentar sobre ele, os esforços do movimento vão ocasionar desgaste entre as peças, comprometendo a função dessas máquinas ao longo do tempo, principalmente se eixo e mancal forem feitos do mesmo material. 
Imagine o prejuízo se a carcaça de uma máquina precisasse ser substituída devido ao desgaste de um mancal que faz parte dela! 
Para evitar o desgaste do mancal, foram desenvolvidos componentes para serem acoplados entre o apoio e o eixo. Esses componentes são as buchas ou os rolamentos. Com isso, temos dois tipos de mancais: Mancal de deslizamento e mancal de rolamento.

MANCAIS DE DESLIZAMENTO
Os mancais de deslizamento funcionam por meio de buchas que possibilitam ao eixo girar e deslizar pela parte interna da bucha.
No entanto, esse deslizamento vai gerar um aquecimento entre as peças, o que limita o uso desse tipo de mancal para aplicações de maiores rotações. Por outro lado, eles suportam cargas grandes, podendo ser utilizados em equipamentos de grande porte.

BUCHAS
As buchas costumam ser feitas em material menos duro do que o do eixo que vai se apoiar e movimentar nelas.
Elas são feitas, por exemplo, de latão ou bronze. Dessa forma, as buchas vão se desgastar mais rápido que o eixo e com isso podem ser substituídas, quando houver necessidade, pois são de dimensões reduzidas comparadas às outras partes de máquinas e também de geometria simples.
Para diminuir o desgaste e ainda melhorar o deslizamento, é necessário o uso de lubrificantes como graxas ou óleos, podendo ser lubrificação forçada ou não, melhorando assim o deslizamento.

MANCAIS DE ROLAMENTO
Acoplando rolamentos aos mancais, é possível atingir maiores velocidades.
Por outro lado, eles suportam menos cargas e não são adequados para aplicações em que sofra choque mecânico. Nesse caso, o rolamento é montado no mancal pelo anel externo e o eixo é fixado no anel interno do rolamento e ambos giram juntamente. 

Os mancais de deslizamento funcionam por meio de buchas que possibilitam ao eixo girar e deslizar pela parte interna da bucha. No entanto, esse deslizamento vai gerar um aquecimento entre as peças, o que limita o uso desse tipo de mancal para aplicações de maiores rotações. Por outro lado, eles suportam cargas grandes, podendo ser utilizados em equipamentos de grande porte.
As buchas são produzidas de materiais menos duros, como bronze e latão, para evitar o desgaste de peças mais importantes no conjunto.

ROLAMENTOS
Os rolamentos são intercambiáveis, podendo ser substituídos por outro sem a necessidade de ajuste, bastando a especificação do rolamento de forma correta. Para isso, existem normas e codificação específica. 
Você certamente já pode ter se deparado com um rolamento. O mais comum deles é o de esfera e basicamente é formado por quatro elementos: o anel externo, o anel interno, a gaiola e as esferas.

ROLAMENTOS DE ESFERAS
Para iniciar o estudo sobre rolamento de esferas, vamos compreender dois conceitos importantes: carga radial e carga axial.
Os rolamentos de esferas, além de suportarem carga radial, também permitem o apoio da carga axial, em ambos os sentidos, porém em menor proporção. São adequados para aplicações que requerem baixo ruído e vibração, e em aplicações de alta velocidade de rotação. 
A seguir veremos as variedades mais comuns de rolamentos.

ROLAMENTOS DE ROLOS 
Os rolamentos de rolos possuem alta capacidade de carga radial porque os rolos e a pista estão em contato linear. Esses rolamentos são adequados para aplicações que envolvem uma pesada carga radial de impacto. 

Os mancais de rolamentos  são elementos de apoio aplicados para situações em que é necessário trabalhar com maiores rotações e cargas menores. Estes mancais trabalham em conjunto com os rolamentos que podem ser aplicados a diferentes situações, por exemplo os rolamentos de esferas de contato angular , que são rolamentos que suportam simultaneamente cargas radiais e axiais. Outro exemplo de rolamento é o rolamento axial, que não é capaz de suportar cargas radiais.

© Direitos de autor. 2020: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 29/02/2020

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