Com um impacto global de aproximadamente US$ 26 bilhões, as ferramentas elétricas portáteis são uma ferramenta essencial para aplicações residenciais, industriais e comerciais. Portanto, é importante reconhecer o papel que os rolamentos de esferas desempenham no seu desempenho; suportar condições de carga combinadas e operação em alta velocidade; permitindo baixo atrito, baixo ruído e baixa vibração; e garantindo confiabilidade. Abaixo está um resumo das considerações mais importantes ao especificar ou selecionar rolamentos de esferas para ferramentas elétricas portáteis.
Cargas de rolamento : Os rolamentos de esferas são um componente ideal para ferramentas elétricas. Eles suportam simultaneamente cargas radiais e axiais. Se as cargas axiais forem excessivas, complemente os rolamentos radiais de esferas com rolamentos axiais para suportar eficazmente essas cargas.
Ruído e vibrações : Quando ferramentas elétricas emitem ruído e vibração, elas impactam diretamente o operador e causam fadiga e insatisfação geral com a ferramenta. Vários fatores podem estar em jogo, incluindo qualidade do rolamento, projeto de ferramenta ruim ou controle de processo ruim durante a fabricação e montagem da ferramenta.
Rolamentos com anéis de geometria ruim tendem a emitir ruído e vibração de frequência mais baixa, enquanto esferas ou pistas com acabamento superficial ruim tendem a emitir ruído e vibração de frequência mais alta. Recomendamos a utilização de rolamentos fabricados com níveis de ruído de Qualidade de Motor Elétrico (EMQ), que indicam sua adequação para uso em motores elétricos.
Para minimizar o ruído e a vibração, os fabricantes de ferramentas elétricas devem especificar e aplicar adequadamente a pré-carga aos rolamentos. A aplicação de pré-carga axial força as esferas a entrarem em contato com as pistas, estabelecendo um ângulo de contato que gira o conjunto da esfera em um plano circunferencial uniforme. A pré-carga é crítica em aplicações de ferramentas elétricas de alta precisão e alta velocidade, onde as velocidades podem atingir 60.000 rpm.
Temperatura de operação : Para minimizar a temperatura operacional das ferramentas elétricas, os fabricantes devem montar os rolamentos corretamente, tendo a pré-carga e o tipo de lubrificação adequados.
Materiais de rolamento : Para otimizar o desempenho, os rolamentos devem ser fabricados com materiais de alta qualidade. Os anéis e esferas dos rolamentos são comumente fabricados em aço cromolítico SAE 52100, que oferece excelente resistência à fadiga e ao desgaste. Se houver risco de exposição à umidade, deve-se utilizar aço inoxidável martensítico.
As esferas de cerâmica oferecem benefícios adicionais de alta velocidade, embora geralmente não sejam usadas em ferramentas elétricas portáteis.
Lubrificação : Projetistas e engenheiros muitas vezes ignoram a importância da lubrificação para o desempenho e a vida útil dos rolamentos de esferas.
Normalmente, os rolamentos encontrados em pequenas ferramentas elétricas são lubrificados uma vez durante a vida útil do dispositivo. A temperatura operacional é a principal consideração ao selecionar um lubrificante, pois a temperatura afeta diretamente a viscosidade do óleo base, o que, por sua vez, afeta sua capacidade de suportar cargas.
Ambientes severos : Quando as ferramentas elétricas forem continuamente expostas a líquidos ou detritos, considere o uso de juntas ou proteções para proteger o rolamento.
A borracha nitrílica é um material comum para vedações de rolamentos, que fornece proteção contra contaminação, mas reduz a capacidade de velocidade máxima do rolamento. Este é um compromisso de design que favorece a durabilidade.
Com diversas variáveis e fatores que afetam o desempenho dos rolamentos em ferramentas portáteis, recomendamos consultar um especialista em aplicações de rolamentos que possa ajudá-lo no cálculo da capacidade de carga, vida útil do rolamento, ajustes e tolerâncias dos componentes.
