Como os rolamentos de esferas reduzem o atrito?

Lembra-se dos fidget spinners de três pontas, que giram com um simples movimento do pulso e giram indefinidamente entre os dedos, que se tornaram o melhor dispositivo de terapia de baixa tecnologia de 2017?

Como ele girou tão rápido sem parar? Qual foi a física por trás disso?

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Em uma (talvez duas) palavras, rolamentos de esferas.

Quando dois objetos deslizam um contra o outro, o atrito impede que eles se movam suavemente. Mas, quando se rola o objecto contra outra superfície, o atrito de rolamento revela-se muito mais fraco do que o atrito de deslizamento porque o ponto de contacto entre as duas superfícies é muito insignificante.

Os rolamentos de esferas criam um atrito extremamente baixo. Pense em movimentos de relógio, eixos de motores a jato e rodas de skate; todos eles são equipados com rolamentos de esferas de diferentes graus e coeficientes de atrito.

Os fidget spinners também têm esses rolamentos de esferas bem no centro do brinquedo, entre a “pista interna” e a “pista externa” do brinquedo. Portanto, ao substituir o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento, as esferas de pequenos rolamentos são utilizadas para reduzir o atrito das partes móveis de uma máquina ou dispositivo.

Em outras palavras, os rolamentos são usados ​​para fornecer movimento linear ou rotativo aprimorado em torno de um eixo fixo.

No entanto, um rolamento de esferas de alta qualidade é uma questão de precisão. Esses rolamentos de esferas são finamente retificados e usinados com altas tolerâncias para um acabamento brilhante. Portanto, encontrar fornecedores confiáveis ​​de rolamentos de esferas em Cingapura é crucial para uma movimentação de máquinas duradoura e sem atrito.

Como os rolamentos de esferas podem reduzir o atrito?

Os anéis e rolamentos de esferas são usinados com precisão para altas tolerâncias e circularidade. Esses rolamentos de esferas e pistas (pistas) são altamente polidos para uma rotação suave. Isso reduz o torque de atrito, ou você poderia dizer a resistência rotacional.

Embora os rolamentos não lubrificados tenham a menor resistência rotacional ou atrito, os rolamentos de esferas de aço de alta qualidade precisam ser lubrificados até que as velocidades de rotação se tornem muito lentas.

Usando um óleo de baixo torque, esses rolamentos de esferas são lubrificados com base no tempo de funcionamento e na velocidade do maquinário e podem precisar ser constantemente lubrificados com graxa ou lubrificantes. Na verdade, rolamentos sem lubrificação adequada podem causar falhas prematuras.

lubrificador automático

Uma alternativa é o rolamento blindado, o rolamento de esferas pré-lubrificado com graxa de baixo torque (fricção) para fornecer uma película de óleo constante entre as pistas e as esferas enquanto irradia calor nos pontos de contato.

Sem rolamentos de esferas, haveria produção excessiva de energia térmica e acústica. Tomemos o exemplo de uma roda de veículo montada em um eixo estacionário sem qualquer rolamento de esferas, a roda interna esfregaria contra o eixo causando atrito e interrompendo assim o movimento. Além disso, o contato constante de metal com metal levará ao desgaste e à geração de energia térmica (e também de ruído).

Felizmente, temos tecnologias de baixo atrito suficientes para tornar os movimentos suaves e sem atrito ao longo do tempo.

Onde os rolamentos de esferas são usados?

Encontrados em uma ampla variedade de aplicações, os rolamentos de esferas são convenientes para indústrias e produtos humanos. Este tipo de rolamento é normalmente usado em aplicações que possuem alta velocidade e baixa carga. Rolamentos de esferas foram incluídos na fabricação de tudo, desde itens de uso diário, como liquidificadores, skates e discos rígidos, para máximo desempenho e funcionalidade.

Para aplicações industriais, os rolamentos de esferas são usados ​​principalmente nas seguintes indústrias:

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Setor automotivo

O uso de rolamentos pode ser encontrado em peças automotivas críticas, como motor, eixo de transmissão, coluna de direção, rodas e transmissão. Esses rolamentos ajudam a melhorar o desempenho do veículo, reduzir o atrito, diminuir as emissões de dióxido de carbono e melhorar a eficiência de combustível, além de permitir que os veículos se reajustem ao trafegar em terrenos acidentados, amortecendo o choque e as vibrações resultantes de freadas bruscas. Diferentes tipos de rolamentos de esferas são usados ​​em veículos motorizados, como rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de rolos cônicos e rolamentos axiais de esferas.

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Energia elétrica

A maioria dos métodos de geração de eletricidade hoje utiliza indução eletromagnética, que requer mover um condutor em relação a um campo magnético para gerar eletricidade. Rolamentos de esferas são frequentemente usados ​​para permitir movimentos rotacionais que produzem eletricidade em turbinas. Esses rolamentos também podem ser encontrados em outros equipamentos como bombas, compressores e motores elétricos em usinas a carvão, eólicas e hidrelétricas. Quanto às aplicações de energia eólica, os rolamentos de esferas são utilizados em subcomponentes como eixos de rotores, caixas de engrenagens e geradores.

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Alimentos e bebidas

Os rolamentos de esferas estão frequentemente envolvidos em vários estágios dos processos de fabricação na indústria de alimentos e bebidas. Por exemplo, rolamentos de esferas são usados ​​para mover vários produtos de uma parte de uma fábrica para outra, muitas vezes em altas velocidades e com altos graus de precisão. Os rolamentos também são fundamentais para melhorar a eficiência geral de custos e desempenham um papel crucial na automação de processos. Transportadores de alimentos e bebidas, fatiadores e máquinas de formação/envase exigem rolamentos de esferas para desempenhar suas funções.

Enrolamento:

Resumindo, os rolamentos de esferas são eficazes na redução do atrito entre as partes móveis de uma máquina usando física simples: substitua o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento. Eles melhoram o movimento linear ou rotativo em torno de um eixo fixo.

Rolamentos de esferas e rolamentos de rolos de alta qualidade podem ser encontrados em Cingapura. Submetidos a um alto grau de pressão e tolerância com polimento de precisão, os rolamentos de esferas são ideais para uso em máquinas. Quer se trate de rolamentos de esferas de cerâmica, rolamentos de esferas de aço ou rolamentos de esferas de plástico, é crucial usar o tipo e a qualidade corretos de rolamentos de esferas em diferentes tipos de máquinas.

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