mancais de rolamento e deslizamento [modo de compatibilidade

Universidade Federal de Minas

Gerais

Graduação em Engenharia Mecânica

Elementos de Máquinas 2

Professor: Dr. Paulo Roberto Cetlin

MANCAIS DE ROLAMENTO E

DESLIZAMENTO

Autores:

Alexandre Bernardes Costa

Lucas Abreu Duarte Sapore

Marcio Camargos Pimentel Filho

CONCEITO DE MANCAL

� Mancal é um suporte de apoio de eixos e rolamentos que são elementos girantes de máquinas.

� Os mancais classificam-se em duas categorias:

� Mancais de deslizamento

� Mancais de rolamento

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� São concavidades nas quais as pontas de um eixo se apóiam. Por exemplo, na figura seguinte, as duas concavidades existentes nos blocos onde as pontas de um eixo se apóiam são mancais de pontas de um eixo se apóiam são mancais de deslizamento.

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

Mancais de guia

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

Mancais de fricção

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� - Planos (radiais).

� Cargas radiais, perpendiculares ao eixo. FF

� - Escora (encosto)

� Cargas axiais, na direção do eixo.

� - Guia

� Evitam o deslizamento do eixo.

F

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� Materiais

� Metal patente:� Ligas binárias de Cobre e Chumbo � Bronzes� Todos os tipos especificados anteriormente são utilizados em mancais de bombas de água,

� Alumínio:� Prata: � Plásticos:

(20 à 40% de Chumbo): A boa resistência a fadiga indica o seu uso em mancais que trabalham em

condições severas.

são ligas fundamentalmente a base de Estanho (89%), Antimônio (8%), Cobre (3%). Este metal é

muito utilizado.

- Bronze a base de Estanho; - Bronze a base de Chumbo;

- Bronze de alta resistência.

utilizados em mancais de bombas de água, motores marítimos, trens de laminação, mancais

de vagões ferroviários. � Suas ligas resistem bem a corrosão produzida pela

acidez do lubrificante. São muito usados em mancais de motores de explosão, alguns

compressores, equipamentos aeronáuticos.

� Mancais com prata são muito usados em aeronaves e motores diesel. São camadas (0.001 à 0.005 in) de prata depositada internamente em

mancais de aço.

� Muito utilizados em máquinas de indústrias têxteis, alimentícias, com produtos corrosivos,

oxigênio líquido.

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� Aspectos importantes:

� Padronização

� Manutenção

� Lubrificação

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� Simples (sem ajuste)

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

� Desmontáveis (possibilidade de ajuste)

MANCAIS DE ROLAMENTO

� São aqueles que comportam esferas ou rolos nos quais o eixo se apóia. Quando o eixo gira, as esferas ou rolos também giram confinados dentro do mancal. Por exemplo, se colocarmos esferas ou rolos inseridos entre um eixo e um bloco, rolos inseridos entre um eixo e um bloco, conforme figura abaixo, o eixo rolará sobre as esferas ou rolos.

MANCAIS DE ROLAMENTOMANCAIS DE ROLAMENTO

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Quando necessitar de mancais com maior velocidade e menos atrito, os mancais de rolamento são os mais adequados.

� Os rolamentos podem ser qualificados em função dos seus elementos rolantes:dos seus elementos rolantes:

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Os rolamentos de esfera compõem-se de:

� O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é que o anel interno é fixado diretamente ao eixo.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Classificação em relação à carga

�Mancais radiais: São rolamentos adequados para trabalhar com cargas atuantes perpendicularmente ao eixo da rotação. Não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo.

MANCAIS DE ROLAMENTO

deslocamento no sentido transversal ao eixo.

� Rolamentos para cargas axiais:

São rolamentos para suportar cargas aplicadas na direção longitudinal do eixo. Não podem ser submetidos a cargas radiais, impedem o deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.

MANCAIS DE ROLAMENTO

longitudinal ao eixo.

� Rolamentos para cargas combinadas

(mistos): São rolamentos apropriados para suportar cargas resultantes de esforços radiais e axiais simultâneos. Suportam tanto carga radial como axial. Impedem o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no axial.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Como verificar as condições de um

rolamento?

� O comportamento do rolamento pode ser verificado pelo tato e pela audição.

� Para checar o processo de giro, faz-se girar o

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Para checar o processo de giro, faz-se girar o rolamento, lentamente, com a mão. Esse procedimento permitirá constatar se o movimento é produzido com esforço ou não, e se ele ocorre de modo uniforme ou desigual.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Características dos rolamentos:

� D = diâmetro externo;

� d = diâmetro interno;

� R = raio de arredondamento;

L = largura.� L = largura.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Na verificação pela audição, faz-se funcionar o rolamento com um número de rotações reduzido. Avalia-se o som produzido .

� A verificação pelo ouvido pode ser melhorada colocando-se um bastão ou uma chave de fenda colocando-se um bastão ou uma chave de fenda contra o alojamento onde se encontra o rolamento. Encostando o ouvido na extremidade livre do bastão ou no cabo da chave de fenda.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Além dos ruídos, outro fator a ser observado nos rolamentos é a temperatura. A temperatura pode ser verificada por meio de termômetros digitais, sensíveis aos raios infravermelhos. Outra maneira de verificar a temperatura de um maneira de verificar a temperatura de um rolamento é colocar a mão no alojamento do rolamento.

MANCAIS DE ROLAMENTO

� Problemas em rolamentos podem ser

causados por:

� lubrificação deficiente;

� lubrificação em excesso;

presença de sujeiras;� presença de sujeiras;

� excesso de carga;

� folga interna muito pequena;

� início de desgastes;

� calor proveniente de fonte externa.

DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO

� O dimensionamento do rolamento passa por três etapas.

� 1a etapa: escolha do tipo do rolamento

Para a escolha do tipo do rolamento, se considera:

(a) a direção da carga; (a) a direção da carga;

(b) a magnitude da carga;

(c) a existência de desalinhamentos,

(d) exigências especiais, tais como rotações elevadas (esferas), funcionamento silencioso (esferas) e rigidez (rolos).

DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO

� 2a etapa: escolha do tamanho do rolamento

Uma vez escolhido o tipo de rolamento, escolhe-se o tamanho do rolamento, através de catálogos de fabricantes, com base no diâmetro externo do eixo sobre o qual será montado o rolamento, que é sobre o qual será montado o rolamento, que é nominalmente igual ao diâmetro interno do rolamento.

DIMENSIONAMENTO DO ROLAMENTO

� 3a etapa: verificações

� Escolhido o rolamento, retira-se do catálogo do fabricante as capacidades do rolamento, que são:

(a) rotação máxima de trabalho - nmax- é a máxima rotação na qual o rolamento pode trabalhar, sem aumento excessivo de temperatura. aumento excessivo de temperatura.

(b) capacidade de carga estática – C0 - é a carga estática que causa uma deformação plástica permanente nos elementos girantes ou nas pistas da ordem de 0,0001 vezes o diâmetro do elemento girante;

(c) capacidade de carga dinâmica - C - é a capacidade dinâmica admissível para 90% dos rolamentos experimentados, para uma vida de um milhão de rotações,

COMPARATIVO ENTRE OS MANCAIS DE

ROLAMENTO E DESLIZAMENTO

SELEÇÃO DE ROLAMENTOS DE ACORDO COM A NSK ROLAMENTOS

Etapas:

1. Desempenho e condições requeridas ao rolamento.

2. Condições de operação e meio.

3. Dimensões do espaço para o rolamento.3. Dimensões do espaço para o rolamento.

4. Definição do tipo e disposição.

5. Definição das dimensões do rolamento.

6. Definição da classe de precisão.

7. Definição do ajuste.

8. Definição da folga interna.

9. Definição do tipo e material da gaiola.

SELEÇÃO DE ROLAMENTOS DE ACORDO COM A NSK ROLAMENTOS

10. Definição de material especial, de estabilização, dimensional, de tratamento superficial, etc.

11. Definição do método de lubrificação, lubrificante e sistema de vedação.

12. Definição das dimensões de encosto e o método 12. Definição das dimensões de encosto e o método de instalação e remoção.

13. Especificação final do rolamento e conjugados.

Muito obrigado!Muito obrigado!