Rolamentos de fricção; Diâmetro interior:5,5mm
(20)Um elemento indissociável de qualquer mecanismo e máquina giratórios é o rolamento, que atua como suporte que permite o movimento de rotação relativo do eixo. O correto funcionamento da máquina depende da sua eficiência, pelo que é importante que os rolamentos sejam fabricados com materiais suficientemente duradouros e que as superfícies diretamente cooperantes entre si gerem a menor resistência à fricção possível. A escolha dos rolamentos adequados requer um conhecimento da máquina em si, mas também de muitos parâmetros detalhados que enumeraremos mais à frente neste artigo.
Estrutura de um rolamento liso
O rolamento é composto por dois anéis cilíndricos: exterior e interior (um incrustado no outro). O anel de rolamento interior assenta sobre o eixo da máquina e gira dentro do anel exterior. Este último, por outro lado, está montado numa caixa de rolamento, unido a uma superfície fixa.
Os rolamentos lisos não têm intermediários móveis entre os anéis. As superfícies dos casquilhos estão separadas entre si por um meio fornecido de forma contínua ou periódica. Podemos distinguir os seguintes tipos de rolamentos lisos:
- Rolamentos secos – Não requerem lubrificação contínua (pode-se fornecer óleo periodicamente ou não).
- Rolamentos de ar – Utilizam um colchão de ar criado num sistema de ar comprimido que separa a superfície do eixo móvel da superfície do rolamento.
- Rolamentos de óleo – Uma fina película de óleo formada no corpo do rolamento permite levantar e separar o munhão rotativo da superfície cilíndrica do rolamento. Existem dois tipos de rolamentos de óleo de uso comum:
- Rolamentos hidrodinâmicos, aqueles em que o efeito hidrodinâmico provoca uma formação automática de uma película de óleo na fratura;
- Rolamentos hidrostáticos, aos quais é continuamente fornecido óleo à pressão.
Vantagens de um lubrificante em rolamentos lisos
A lubrificação da superfície interior do rolamento tem muitas vantagens. Em primeiro lugar, reduz as forças de fricção provocadas pela ligação do elemento de rolamento e do casquilho. Portanto, evita a gripagem e permite atingir a velocidade de rotação estabelecida.
As altas velocidades de rotação de componentes maciços em contacto com outra superfície gerariam temperaturas muito altas que alterariam a estrutura e deformariam o material. Também neste caso, o lubrificante é útil, dado que recebe o calor gerado no ponto de contacto. É impossível ignorar o efeito positivo que a lubrificação tem na vida útil do rolamento, estendendo-a significativamente.
Os rolamentos com condições de funcionamento difíceis vêm muitas vezes equipados com um sistema de lubrificação central, que ajuda bastante a distribuição do agente em toda a superfície do rolamento.
Mas o rolamento funciona sem lubrificação?
Acontece que os rolamentos lisos também podem funcionar muito bem sem lubrificação. Devido ao desenvolvimento da tecnologia de materiais, os materiais artificiais, como os polímeros, são utilizados para fazer estruturas relativamente precisas e resistentes. Além disso, os rolamentos com base neste tipo de materiais superam em alguns aspetos as propriedades dos seus homólogos de aço tradicionais. As suas principais vantagens incluem:
- Sem manutenção – Graças à sua estrutura, não requerem o fornecimento de óleo à bandeja. O coeficiente de fricção reduzido permite uma colaboração segura e eficaz entre o eixo e o anel interior.
- Resistência à corrosão – As máquinas e dispositivos que são responsáveis pelos processos tecnológicos intimamente ligados à água, que estão expostos a condições climáticas desfavoráveis ou simplesmente necessitam de ser lavados de vez em quando, requerem o uso de elementos resistentes à corrosão. Nem sempre é possível confinar ou cobrir as peças da máquina, e o uso de materiais inoxidáveis tem custos consideráveis associados. Neste caso, os polímeros revelam-se o material ideal. Os plásticos devidamente selecionados também protegerão o rolamento contra a corrosão química.
- Peso – Peso relativamente baixo em comparação com os rolamentos de aço.
- Resistência à contaminação – Podem funcionar em ambientes empoeirados.
Vantagens dos rolamentos lisos
A configuração do rolamento deslizante é utilizada, em particular, quando se pretende um funcionamento silencioso – estes rolamentos geram vibrações mecânicas a um nível muito baixo, o que se traduz num funcionamento silencioso. Os rolamentos de polímero são amplamente utilizados nas indústrias automóvel e alimentar. Também são indispensáveis no caso de máquinas que requeiram alta precisão de montagem, por exemplo, dispositivos de medição ou dispositivos extremamente precisos de mecânica de precisão, bem como em locais com espaço limitado. Graças à sua durabilidade, permitem-lhe transportar cargas muito pesadas. São utilizados em muitos dispositivos, desde eletrodomésticos, passando pelos rolamentos de motores elétricos, até maquinaria pesada e complexa na indústria pesada (por exemplo, rolamentos do eixo do rotor de uma turbina de potência). O uso comum deste tipo de rolamento na indústria transformadora é, por exemplo, em rolos em esteiras transportadoras ou empilhadoras. Os dispositivos de automatização industrial produzidos atualmente também vêm equipados com este tipo de soluções. Os rolamentos deslizantes também desempenham um papel extremamente nobre, pois fazem parte do equipamento hospitalar de que tantas vezes depende a vida humana.
Casquilhos deslizantes
Uma solução comum para o movimento rotativo e deslizante são os casquilhos deslizantes. Os materiais inovadores utilizados na sua produção caracterizam-se por uma excelente resistência a substâncias químicas agressivas, bem como a baixas e altas temperaturas. A alta resistência ao desgaste permite um funcionamento sem problemas da máquina. O politetrafluoretileno (PTFE), um componente responsável pelas propriedades de deslizamento, permite reduzir o coeficiente de fricção entre os elementos cooperantes, sem necessidade de lubrificar a superfície. Esta característica é especialmente desejável para máquinas em que o fornecimento de lubrificante seja problemático ou até impossível.
Uma vantagem adicional dos casquilhos deslizantes é o seu relativo baixocusto de produção. Em caso de cargas moderadas, o uso de rolamentos tradicionais dispendiosos pode não se justificar. Aí vale a pena usar casquilhos deslizantes, que também darão uma resposta eficaz ao rolamento das peças da máquina, em áreas como:
- indústria alimentar ou farmacêutica, pelo seu funcionamento limpo e sem lubrificação;
- indústria da aviação ou automóvel;
- indústria agrícola;
- engenharia elétrica, devido à necessidade de uma alta precisão do elemento de rolamento.
Em resumo, os rolamentos lisos, graças às suas propriedades, são inigualáveis em muitas aplicações. Um maior desenvolvimento da tecnologia de materiais terá, sem dúvida, um impacto significativo na obtenção de propriedades de resistência ainda melhores e, portanto, ampliará a sua gama de aplicações em muitas áreas da indústria ou até no campo dos objetos quotidianos. Os dispositivos cada vez mais complexos mas com dimensões pequenas e compactas serão outra força motriz da criação de estruturas ainda mais aperfeiçoadas.
Diâmetro interior5,5mm
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