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Rolamentos de rolos cônicos ou rolamentos autocompensadores de rolos?
Um rolamento de rolos é um rolamento que usa o movimento de rolamento dos rolos para apoiar peças rotativas. Os rolamentos de rolos são parte integrante das máquinas industriais modernas e desempenham um papel fundamental em diversas aplicações. Os rolamentos de rolos são preferidos por seu baixo torque de partida, alta precisão rotacional e fácil seleção. A estrutura dos rolamentos de rolos inclui muitos tipos, como rolamentos de rolos cônicos, rolamentos de rolos cilíndricos, rolamentos autocompensadores de rolos e rolamentos axiais de rolos. Eles são capazes de suportar diferentes tipos de forças radiais e axiais e são projetados tendo em mente o desempenho do alinhamento para se adaptarem a condições complexas de instalação. Este blog tem como objetivo esclarecer as diferenças entre dois tipos principais de rolamentos de rolos: rolamentos cônicos e rolamentos autocompensadores. Ajudá-lo a compreender as diferenças entre eles e fornecer sugestões construtivas para a tomada de decisões informadas em aplicações industriais.
Rolamentos de rolos cônicos possuem rolos cônicos dispostos entre as pistas interna e externa. Os rolamentos de rolos cônicos são compostos por anéis internos, anéis externos, rolos e gaiolas. As linhas de contato corrigidas no contato entre os rolos e as pistas reduzem as concentrações de tensão. Eles convergem em um ponto comum no eixo do rolamento, garantindo condições ideais de rolamento e distribuição eficaz da carga nos rolos. Os rolamentos de rolos cônicos são rolamentos separados. Os anéis interno e externo do rolamento possuem pistas cônicas. Este tipo de rolamento é dividido em diferentes tipos estruturais, como rolamentos de rolos cônicos de uma carreira, duas carreiras e quatro carreiras, de acordo com o número de carreiras de rolos instalados. Os rolamentos de rolos cônicos de uma carreira podem suportar cargas radiais e axiais em uma direção. Quando o rolamento é submetido a uma carga radial, uma força componente axial será gerada, portanto, é necessário outro rolamento que possa suportar a força axial na direção oposta para equilibrá-lo.
Em março 23, 1895, John Lincoln Scott, um agricultor em Wilmot, Indiana, solicitou uma patente junto ao Escritório de Patentes dos EUA por sua invenção de um rolamento de rolos que poderia ser montado “nos eixos e cubos de caminhões, veículos de quatro rodas ou outros veículos com rodas”. consiste em dois conjuntos de rolos cilíndricos, um conjunto maior em diâmetro que o outro, montados em uma superfície plana usinada em um guincho de eixo cônico. Em 1898, Henry Timken patenteou um rolamento de rolos cônicos usando rolos cônicos. Na época, a Timken era um fabricante de carruagens em St. Louis com três patentes de molas de carruagem. No entanto, foi sua patente para rolamentos de rolos cônicos que tornou sua empresa um sucesso.
Vantagens dos rolamentos de rolos cônicos
Grande capacidade de carga: Em comparação com outros rolamentos, os rolamentos de rolos cônicos têm uma capacidade de carga maior. Isso torna o rolamento amplamente utilizado em grandes equipamentos mecânicos, como rolamentos de caixas de engrenagens de energia eólica.
alta precisão: Os rolamentos de rolos cônicos possuem alta precisão e os ângulos de inclinação dos anéis interno e externo podem ser definidos de acordo com os diferentes requisitos de uso, o que também é uma das razões de sua popularidade.
Função de ajuste automático: Devido ao ângulo de inclinação de seus anéis interno e externo, os rolamentos de rolos cônicos podem se adaptar a movimentos irregulares em máquinas e equipamentos, reduzindo assim ruídos e perdas causadas por atrito e vibração.
Lidar com cargas axiais e radiais: Os rolamentos de rolos cônicos são bons para lidar com cargas axiais (axiais) e radiais, o que é um recurso exclusivo proporcionado por seu design. A disposição dos rolos cônicos permite gerenciar com eficácia as cargas em múltiplas direções.
Boa vedação: O design interno do rolamento de rolos cônicos é muito vedado, o que pode proteger melhor os rolos e gaiolas e reduzir a poluição ambiental durante o uso.
Longa vida útil: Devido às vantagens dos rolamentos de rolos cônicos, como grande capacidade de carga, alta precisão, ajuste automático e boa vedação, eles têm uma vida útil relativamente longa e altos benefícios econômicos.
Desvantagens dos rolamentos de rolos cônicos
Dificuldade de instalação: A instalação de rolamentos de rolos cônicos requer custos de processamento relativamente altos, especialmente no manuseio da montagem. Em muitos casos, são necessários conhecimentos e equipamentos profissionais, caso contrário é fácil ocorrer falhas.
Custo mais alto: Como sua fabricação e processamento exigem tecnologia e materiais difíceis, o custo dos rolamentos de rolos cônicos é relativamente alto.
Aplicações de rolamentos de rolos cônicos
Em muitas aplicações, os rolamentos de rolos cônicos são usados em pares costas com costas para suportar forças axiais igualmente em qualquer direção. Pares de rolamentos de rolos cônicos são usados em rolamentos automotivos e de rodas, onde devem lidar com grandes forças verticais (radiais) e horizontais (axiais). Os rolamentos de rolos cônicos são normalmente usados em aplicações pesadas e de velocidade média, onde a durabilidade é necessária. As aplicações comuns no mundo real incluem equipamentos agrícolas, de construção e de mineração, combate de robôs de movimento, sistemas de eixos, caixas de engrenagens, motores e redutores, eixos de transmissão, caixas de mancal ferroviárias, diferenciais, turbinas eólicas e. Os rolamentos de rolos cônicos são unidades compostas por pistas cônicas (anéis internos e externos) e rolos cônicos. Esta estrutura é adequada para cargas combinadas, como cargas axiais e radiais de dupla ação. O eixo do rolamento é onde as linhas projetadas da pista se combinam em um local comum para melhorar o rolamento e reduzir o atrito. A capacidade de carga pode ser aumentada ou diminuída com base no aumento ou diminuição do ângulo de contato. Quanto maior o ângulo, maior o ângulo de contato. Eles são frequentemente usados em pares para melhor lidar com cargas radiais e, em algumas aplicações pesadas, podem ser usados em uma combinação de duas ou quatro fileiras em uma única unidade.
Restrições de aplicativos
Velocidade: Os rolamentos de rolos cônicos não são adequados para aplicações de alta velocidade devido ao seu design.
Sensibilidade ao desalinhamento: Eles são sensíveis a problemas de desalinhamento e requerem instalação e manutenção cuidadosas.
Complexidade de instalação e remoção: Devido ao seu design interno, a instalação e remoção desses rolamentos são mais complexas do que outros tipos de rolamentos.
Os rolamentos de rolos cônicos desempenham um papel importante em aplicações que exigem manuseio de cargas pesadas de alta precisão. No entanto, compreender as suas aplicações é fundamental para garantir que sejam utilizados em aplicações adequadas, maximizando a sua eficiência e longevidade.
O que são rolamentos autocompensadores de rolos?
Rolamentos autocompensadores de rolos possuem fileiras duplas de rolos. O anel externo possui uma pista esférica comum e o anel interno possui duas pistas inclinadas em um ângulo em relação ao eixo do rolamento. Esta estrutura engenhosa faz com que tenha desempenho de auto-alinhamento, por isso não é facilmente afetado pelo ângulo do eixo e da caixa do rolamento ou pela flexão do eixo. É adequado para ocasiões onde erros de instalação ou deflexão do eixo causam erros de ângulo. Quando o eixo é dobrado devido à força ou a instalação não é concêntrica, o rolamento ainda pode ser usado normalmente. O desempenho do alinhamento varia de acordo com a série de tamanhos do rolamento. O ângulo de alinhamento geralmente permitido é de 1 a 2.5 graus e também possui boa resistência ao impacto. Além das cargas radiais, os rolamentos autocompensadores de rolos também podem suportar cargas axiais atuando em ambas as direções. Existem dois tipos de furos internos de rolamentos autocompensadores de rolos: cilíndricos e cônicos. A conicidade do furo cônico é 1:30 e 1:12. Este tipo de rolamento com furo interno cônico é equipado com uma bucha de fixação ou uma bucha de desmontagem. O rolamento de esferas autocompensador com furo interno cônico pode ser montado de maneira fácil e rápida no eixo.
Vantagens dos rolamentos autocompensadores de rolos
Capacidade de auto-alinhamento: Uma característica marcante dos rolamentos autocompensadores de rolos é sua capacidade de autocompensação. Isto se deve à curvatura da pista do anel externo estar alinhada com o eixo de rotação.
Tolerância ao desalinhamento: Os rolamentos autocompensadores de rolos podem tolerar um certo grau de desalinhamento, compensando erros na deflexão e alinhamento do eixo sem afetar o desempenho.
Grande capacidade de carga: Os rolamentos autocompensadores de rolos têm uma capacidade de carga maior do que outros rolamentos e podem suportar cargas mais altas e cargas axiais.
Longa vida útil: A estrutura interna dos rolamentos autocompensadores de rolos é complexa, mas pode distribuir a carga e reduzir o atrito de rolamento, prolongando assim a vida útil.
Adaptabilidade forte: Os rolamentos autocompensadores de rolos podem se adaptar ao eixo de rotação e aos erros de instalação, permitindo-lhes adaptar-se a diferentes ambientes e condições de trabalho.
Desvantagens dos rolamentos autocompensadores de rolos
Alto custo: A fabricação de rolamentos autocompensadores de rolos requer equipamentos de processo sofisticados e é cara, portanto, é necessária uma consideração cuidadosa em aplicações sensíveis ao custo.
Propenso a deflexão de carga axial: A deflexão da carga axial dos rolamentos autocompensadores de rolos causará desgaste prematuro e falha dos rolamentos. Portanto, a instalação e manutenção dos rolamentos precisam ser ajustadas adequadamente para evitar problemas.
Não é adequado para aplicações de alta velocidade: Quando os rolamentos autocompensadores de esferas giram em alta velocidade, eles geram muito atrito e calor, resultando em temperaturas operacionais mais altas. Isto não só afetará a eficiência de trabalho da máquina, mas também afetará a vida útil dos rolamentos. Portanto, ao selecionar rolamentos autocompensadores de esferas, é necessário selecionar especificações e modelos apropriados com base no ambiente de trabalho real e nas condições de carga para garantir a operação normal dos rolamentos.
Vibração e ruído: A complexidade da estrutura do rolamento autocompensador de esferas determina que seu ruído e vibração afetarão o funcionamento normal da máquina e também podem encurtar a vida útil do rolamento. Além disso, a vibração e o ruído também podem ter impacto no operador da máquina, resultando num ambiente operacional inseguro ou desconfortável. Para reduzir a vibração e o ruído dos rolamentos autocompensadores de esferas, é necessário selecionar rolamentos de alta qualidade e realizar ajustes e correções razoáveis do dispositivo.
Baixa eficiência energética: Ao girar em alta velocidade, os rolamentos autocompensadores de rolos precisam consumir muita energia para superar o atrito. Se o projeto e o uso dos rolamentos não forem razoáveis, isso não apenas desperdiçará energia, mas também levará à baixa eficiência da máquina. Portanto, a fim de melhorar a eficiência energética dos rolamentos autocompensadores de esferas, é necessário considerar se o projeto do rolamento e o processo de fabricação são razoáveis e tomar as medidas correspondentes para melhorar a eficiência operacional da máquina.
Em resumo, os rolamentos autocompensadores de rolos têm vantagens exclusivas, como auto-alinhamento e alta capacidade de carga, tornando-os ideais para aplicações de carga pesada e propensas a desalinhamento. No entanto, a sua restrição em velocidade, complexidade e tamanho precisa ser considerada para garantir que sejam selecionados para o caso de uso apropriado.
Aplicações de rolamentos autocompensadores de rolos
Equipamento de mineracao: Eles podem suportar cargas e impactos extremos encontrados por escavadeiras, caminhões basculantes e britadores.
Maquinário de Fazenda: Tratores, colheitadeiras e outros equipamentos agrícolas pesados dependem de sua durabilidade e resistência a ambientes agressivos.
Refinadores de Celulose: Sua alta capacidade de carga e resistência à contaminação são essenciais para o processamento eficiente de materiais fibrosos.
Grandes caixas de engrenagens industriais: Sua capacidade de lidar com cargas radiais e axiais combinadas é crítica para a transmissão de potência de caixas de engrenagens em vários setores.
Sistemas de polias: Eles ajustam o desalinhamento no acionamento por correia, evitam o desgaste e garantem uma transmissão de potência eficiente.
Rolamentos de rolos cônicos vs rolamentos autocompensadores de rolos
Compreender “Rolamentos de rolos cônicos versus rolamentos autocompensadores de rolos” é fundamental para selecionar o rolamento correto para uma aplicação específica. Aqui comparamos esses dois tipos de rolamentos de rolos com base em vários parâmetros importantes.
Carga de processamento
Rolamentos de rolos cônicos: São melhores no manuseio de cargas combinadas (radiais e axiais). O design cônico dos rolos distribui efetivamente a carga no rolamento, tornando-o ideal para aplicações pesadas.
Rolamentos autocompensadores de rolos: Eles são projetados para altas cargas radiais e níveis moderados de cargas axiais. Seus rolos em forma de tambor os tornam adequados para aplicações onde o carregamento é feito em diferentes direções.
Precisão e alinhamento
Rolamentos de rolos cônicos: Este tipo de rolamento é conhecido por sua precisão e é adequado para aplicações que exigem alta precisão. No entanto, eles são sensíveis ao desalinhamento e requerem instalação precisa.
Rolamentos autocompensadores de rolos: Eles oferecem recursos de autocompensação, tornando-os tolerantes em aplicações onde o desalinhamento do eixo é possível. Esse recurso reduz o risco de degradação do desempenho devido a erros de alinhamento.
Escopo da aplicação
Rolamentos de rolos cônicos: adequados para rolamentos de rodas automotivas, transmissões e outras aplicações onde estão presentes cargas combinadas pesadas.
Rolamentos autocompensadores de rolos: Mais adequados para máquinas pesadas em mineração e construção, turbinas eólicas e aplicações onde é provável a ocorrência de desalinhamento.
Requisitos de manutenção
Rolamentos de rolos cônicos: exigem monitoramento cuidadoso e alinhamento preciso durante a instalação e manutenção para garantir longevidade e desempenho ideal.
Rolamentos autocompensadores de rolos: embora possam lidar com desalinhamentos, a manutenção regular ainda é crítica para evitar desgaste prematuro causado por cargas pesadas e fatores ambientais.
Rolamentos de rolos cônicos vs rolamentos autocompensadores de rolos, qual?
A escolha do rolamento certo para qualquer aplicação depende de vários fatores principais:
Fatores-Chave a Considerar | Rolamentos de rolos cônicos | Rolamentos de rolos esféricos |
Condições de carga | Ideal para altas cargas combinadas (radiais e axiais) em caixas de engrenagens, eixos, etc. | Mais adequado para altas cargas radiais com cargas axiais moderadas em turbinas eólicas, maquinaria pesada, etc. |
Custo e Manutenção | Menor custo inicial, mas requer montagem precisa, aumentando as necessidades de manutenção. | Custo inicial mais elevado, mas menos manutenção intensiva devido às suas características de auto-alinhamento. |
Especificações da aplicação | Considere as restrições ambientais e de espaço para o tamanho/design do rolamento. | Considere os materiais dos rolamentos, as opções de vedação e consulte os fabricantes sobre capacidade de carga, velocidade e tamanho específicos. |
Adicional | Consulte especialistas em rolamentos para aplicações exigentes e priorize a confiabilidade e a segurança a longo prazo em relação ao custo inicial. | Quando não tiver certeza, priorize maior capacidade de carga e tolerância ao desalinhamento para aplicações críticas. |
Desalinhamento | Altamente sensível ao desalinhamento, mesmo um leve desalinhamento está sujeito a desgaste. | Acomodam alguns desalinhamentos devido ao seu design, perdoando em aplicações com potencial movimento do eixo. |
Avalie se a carga aplicada é radial, axial ou uma combinação de cargas. Para cargas combinadas pesadas, os rolamentos de rolos cônicos são ideais, enquanto os rolamentos autocompensadores de rolos são adequados para altas cargas radiais com carga axial. Em aplicações industriais pesadas com altas cargas radiais e desalinhamento, os rolamentos autocompensadores de rolos costumam ser a melhor escolha. Para aplicações de alta velocidade com requisitos de alta precisão e cargas combinadas, os rolamentos de rolos cônicos são adequados.