Primeiro, é necessária uma visão geral. Os rolamentos são usados para reduzir o atrito em máquinas rotativas, removendo o máximo possível de atrito de deslizamento de um sistema, usando o atrito de rolamento, que tem um coeficiente de atrito mais baixo.
Quais são as cargas mínimas dos rolamentos?
Embora os rolamentos tentem reduzir o atrito total em um sistema, os elementos rolantes individuais dentro do rolamento ainda requerem algum atrito para rolar em vez de deslizar. Esse atrito interno é criado pela aplicação de uma carga ao rolamento. Esta carga pode ser gerada internamente com uma pré-carga ou pode ser gerado por uma carga aplicada externamente.
Eric Phaneuf, engenheiro de aplicações de mercado industrial da SKF USA Inc. explica em um white paper que, para muitos rolamentos radiais, é comum fornecer uma certa folga entre os corpos rolantes e as pistas para permitir a expansão térmica e evitar a gripagem do rolamento. “Essa folga interna cria o que chamamos de zona carregada e zona descarregada dentro do rolamento. À medida que o eixo gira, os elementos rolantes entram e saem da zona de carga do anel externo. À medida que os corpos rolantes entram e saem da zona carregada, pode ocorrer uma alteração na velocidade do corpo rolante. Sem uma carga mínima nos corpos rolantes, as acelerações dentro e fora da zona de carga podem ser muito prejudiciais.
Por que eles são importantes para rolamentos?
Phaneuf prossegue dizendo que se as cargas mínimas para um rolamento não forem atendidas, podem ocorrer diversas condições que podem reduzir drasticamente a vida útil do rolamento. O deslizamento, que flui entre os corpos rolantes e as pistas, pode romper o filme lubrificante e causar danos às rebarbas. As rebarbas não só danificam as superfícies de rolamento, mas também provocam um aumento na temperatura.
As cargas são colocadas na(s) gaiola(s) dentro do rolamento. Normalmente, uma gaiola é projetada para evitar que os elementos rolantes se toquem. Contudo, quando as cargas mínimas não são satisfeitas, isto é, as forças de tracção não estão presentes, a gaiola deve agora accionar os elementos rotativos em vez das forças de tracção das pistas que o fazem. Isso gera cargas não contabilizadas que são aplicadas à gaiola e podem levar à falha prematura da gaiola”, acrescentou.
Como a temperatura afeta a carga?
“A temperatura não afeta a carga aplicada a um rolamento”, diz Phaneuf. “No entanto, isso afeta a forma como o rolamento lida internamente com a carga aplicada. Existem algumas áreas que podem ser afetadas dependendo da magnitude da temperatura. Se as temperaturas forem relativamente altas, as propriedades do material dos componentes do rolamento podem ser alteradas, como gaiolas de polímero, temperatura de estabilização térmica do aço, vedações, etc. ”
“No entanto, a folga interna do rolamento e como ela muda com a temperatura pode ter um impacto significativo no tamanho da zona de carga de um rolamento. Quando há um grande diferencial de temperatura no rolamento, ou seja, eixo quente e alojamento frio, a folga interna no rolamento será pequena. Esta redução na folga interna altera a zona de carga de talvez 150° para algo próximo de 360°. Quanto menor a zona de carga, mais frio geralmente será o rolamento. Contudo, quanto maior for a zona de carga, melhor será a distribuição da carga, mas também maior será a temperatura de funcionamento. Se a folga interna do rolamento for completamente removida e uma zona de carga de 360° for criada, as cargas internas do rolamento poderão aumentar significativamente. Isso criará cargas mais altas no rolamento e maior atrito de rolamento.
Quais são as principais questões a serem observadas para garantir uma boa vida útil do rolamento?
A causa mais comum de falha prematura do rolamento é a lubrificação deficiente. Isso pode significar muitas coisas, desde: tipo ou quantidade incorreta de lubrificante, práticas inadequadas de lubrificação até condições de aplicação inesperadas que causam falha na lubrificação. Outra causa comum de falha prematura dos rolamentos é o armazenamento e manuseio inadequados, bem como práticas inadequadas de instalação.
Phaneuf observa que os rolamentos são componentes de precisão e podem ser facilmente danificados por práticas inadequadas de manuseio e armazenamento. “Durante a instalação, um rolamento pode ser danificado se técnicas inadequadas forem utilizadas, bem como problemas de contaminação do rolamento antes mesmo de ele ser colocado em serviço. Estas condições podem reduzir significativamente a vida útil do rolamento. ”
Como você seleciona os melhores rolamentos para sua aplicação?
Selecionar a melhor detecção para uma aplicação requer conhecimento profundo da aplicação. Alguns dos fatores mais importantes a serem considerados ao escolher um rolamento são:
• Cargas (direção, axial ou radial e magnitude)
• Velocidade
• Temperatura
• Tipo e método de lubrificação
• Considerações ambientais, como materiais de processo ou outros contaminantes que podem entrar em contato com os rolamentos durante o serviço
• Vida útil exigida dos rolamentos
Concluindo, Phaneuf lembra que os rolamentos são componentes de precisão e não matérias-primas. Eles veem as partes mais exigentes de uma aplicação (cargas e velocidades). Para garantir uma boa vida útil dos rolamentos, é necessário selecioná-los corretamente de acordo com as condições de aplicação, mas também devem ser mantidos adequadamente.
“Isso inclui técnicas adequadas de armazenamento e manuseio, bem como requisitos de manutenção periódica durante a operação. Só assim os rolamentos e os equipamentos nos quais estão montados podem chegar mais perto da concretização do seu projeto. “
