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O que você deve saber sobre rolamentos de rolos cilíndricos
Rolamentos de rolos cilíndricos têm alta capacidade de carga radial e cargas axiais moderadas. Eles contêm rolos cilíndricos, mas não são cilindros verdadeiros. Em vez disso, esses rolos são coroados ou aliviados nas extremidades para reduzir as concentrações de tensão. Esta geometria resulta em baixo atrito e permite aplicações em alta velocidade.
Os rolamentos de rolos cilíndricos geralmente estão disponíveis em classes de precisão como RBEC-5, que é uma classificação do Roller Bearing Engineers Council (RBEC). As classes RBEC descrevem a faixa de precisão e tolerâncias para diferentes tipos de rolamentos. Geralmente, quanto maior o número RBEC, mais restritas serão as tolerâncias do rolamento. Normalmente, os rolamentos de rolos cilíndricos são lubrificados com óleo, que também é usado como refrigerante.
Os rolamentos de rolos cilíndricos são rolamentos de rolos radiais. Todos os rolamentos de rolos cilíndricos possuem quatro componentes básicos: anel interno, anel externo, rolos e gaiola. Os anéis e rolos do rolamento suportam a carga e a gaiola mantém os rolos no lugar.
Os rolamentos de rolos cilíndricos variam em opções de folga e lubrificação, dependendo do fabricante. Eles podem ser confeccionados junto com a gaiola ou como peça complementar completa. Alguns não possuem nervuras em ambos os anéis, permitindo que os anéis se movam axialmente e podem ser usados como rolamentos de extremidade livre.
Aço estampado ou latão usinado são os materiais mais comuns usados para construir gaiolas de rolamentos de rolos cilíndricos. Ainda assim, alguns usam poliamida moldada, o que torna o rolamento mais suave e silencioso. Quando necessário, o aço de alto carbono endurecido ou o aço de baixo carbono carburado aumentam a fadiga por flexão e suportam cargas de impacto pesadas.
Materiais para rolamentos de rolos cilíndricos
A maioria dos rolamentos de rolos cilíndricos é feita de liga de aço ou aço macio. Algumas aplicações requerem o uso de aços para rolamentos endurecidos ou endurecidos com alto teor de carbono. Classes de aço com alto teor de carbono não requerem carburação de rolamentos de rolos cilíndricos e podem ser endurecidas por aquecimento por indução ou endurecidas por métodos de aquecimento convencionais. Ao usar classes de aço carburizado com baixo teor de carbono, o carbono é introduzido depois que o rolamento de rolos cilíndricos foi usinado a uma profundidade suficiente para produzir uma carcaça endurecida que pode suportar as cargas do rolamento. A adição de carbono e ligas garante a combinação adequada de uma caixa dura e resistente à fadiga com um núcleo resistente e maleável.
Especificações de rolamentos de rolos cilíndricos
O furo e o diâmetro externo (DE) são especificações importantes a serem consideradas ao selecionar um rolamento de rolos cilíndricos. A indústria de rolamentos utiliza um sistema de numeração padrão para rolamentos de rolos com furos de diâmetro métrico. Para tamanho de furo 04 e superior, multiplique o diâmetro do furo por 5 para determinar o diâmetro do furo em milímetros (mm). O diâmetro externo dos rolamentos de rolos cilíndricos inclui o alojamento, se presente, mas exclui o flange.
Outras especificações importantes para rolamentos de rolos cilíndricos incluem largura total, velocidade nominal (óleo), carga axial estática, carga radial estática, carga axial dinâmica e carga radial dinâmica.
Carga estática axial e carga estática radial são respectivamente a carga axial máxima e a carga radial que o rolamento pode suportar sem deformação permanente.
Carga dinâmica axial e carga dinâmica radial são os valores calculados das cargas axiais e radiais que um grupo de rolamentos com o mesmo anel externo e o mesmo anel interno estacionário pode suportar, respectivamente, quando a vida nominal do anel interno é de 1 milhão de rotações.
Tipos de rolamentos de rolos cilíndricos
Embora os rolamentos de rolos cilíndricos de uma carreira sejam o tipo mais comum, também existem opções de rolos cilíndricos de várias carreiras.
Rolos cilíndricos de uma carreira são populares porque são separáveis, tornando-os mais fáceis de instalar e remover. No entanto, eles não podem suportar cargas radiais pesadas ou superdimensionadas porque permitem apenas cargas axiais em uma direção.
Rolamentos de rolos cilíndricos de duas carreiras muitas vezes pode resolver desafios de capacidade de carga. Os rolamentos de duas carreiras distribuem a carga por uma área mais ampla e suportam cargas ou vibrações instáveis. Além disso, um rolamento de duas carreiras ocupa menos espaço dentro da caixa do que dois rolamentos de uma carreira colocados costas com costas. Também otimiza a transferência de carga entre as duas linhas.
Rolamentos de rolos cilíndricos de múltiplas ou quatro carreiras são geralmente usados como rolamentos de pescoço de rolo. Quatro fileiras de rolos podem suportar cargas radiais maiores. Tolerâncias estreitas de diâmetro nos rolos contornados permitem que o rolamento distribua as cargas uniformemente. Gaiolas para múltiplas fileiras de rolos normalmente usam gaiolas de latão usinado ou gaiolas de aço macio. Ainda assim, tamanhos maiores utilizam gaiolas de aço com rolos ocos.
Dependendo do projeto ou sem nervuras laterais, os rolamentos de uma carreira têm diferentes designações de tipo NU, NJ, NUP, N, NF e os rolamentos de duas carreiras NNU, NN. Os rolamentos de rolos cilíndricos da AST estão disponíveis nas seguintes séries com vários designs de gaiola e tamanhos métricos:
Série N – Os rolamentos do modelo N são rolamentos de rolos cilíndricos de uma carreira e possuem duas nervuras fixas no anel interno que retêm os rolos e a gaiola e um anel externo liso. Este projeto permite um deslocamento axial em determinados limites, do eixo em relação à carcaça. Portanto, os rolamentos da Série N são usados em unidades de rolamentos livres. Além disso, os rolamentos da Série N praticamente não têm capacidade de empuxo.
Série NU – São rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos e possuem duas nervuras fixas no anel externo e um anel interno liso. Este projeto permite um deslocamento axial em determinados limites, do eixo em relação à carcaça. Portanto, os rolamentos da série NU são usados em unidades de rolamentos livres. Além disso, os rolamentos da série NU praticamente não têm capacidade de empuxo.
Série NJ – São rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos e possuem duas nervuras fixas no anel externo e uma nervura fixa no anel interno que podem guiar o eixo em uma única direção (axialmente).
Série NUP – São rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos e possuem duas nervuras fixas no anel externo e, no anel interno, uma nervura fixa e uma arruela de apoio. Desta forma podem ser utilizados como rolamentos de fixação, guiando o eixo axialmente em ambas as direções. São rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos e possuem duas nervuras fixas no anel externo e não possuem anel interno. Em vez disso, ele usa o eixo como pista oposta.
Série NF – Também capaz de suportar cargas axiais incidentais, esse tipo de rolamento apresenta duas nervuras integradas no anel interno e uma única nervura no anel externo.
Série RNU – São rolamentos de uma carreira de rolos cilíndricos e possuem duas nervuras fixas no anel externo e não possuem anel interno. Em vez disso, ele usa o eixo como pista oposta.
Série NN – Os rolamentos do modelo NN são rolamentos de rolos cilíndricos de duas carreiras e possuem três nervuras fixas no anel interno que retêm os rolos e a gaiola e um anel externo liso. Este projeto permite um deslocamento axial em determinados limites, do eixo em relação à carcaça. Portanto, os rolamentos da Série N são usados em unidades de rolamentos livres. Além disso, os rolamentos da série NN praticamente não têm capacidade de empuxo.
Série NNU – São rolamentos de duas carreiras de rolos cilíndricos e possuem três nervuras fixas no anel externo e um anel interno liso. Este projeto permite um deslocamento axial em determinados limites, do eixo em relação à carcaça. Portanto, os rolamentos da série NU são usados em unidades de rolamentos livres. Além disso, os rolamentos da série NNU praticamente não têm capacidade de empuxo.
Por que escolher rolamentos de rolos cilíndricos?
Ao selecionar um rolamento, vários fatores básicos devem ser considerados. O primeiro fator a considerar é a carga que o rolamento pode suportar – a capacidade de carga. Existem dois tipos de cargas de rolamento:
– Carga radial: perpendicular ao eixo, perpendicular ao eixo (eixo de rotação do rolamento).
– Cargas axiais (empuxo): paralelo ao eixo de rotação e atuando na mesma direção do eixo. Considere quando a carga é paralela ao pilar.
Cada tipo é projetado para suportar cargas radiais ou axiais. Se você precisar de rolamentos que exijam altas cargas radiais, são recomendados rolamentos de rolos cilíndricos.
Os rolamentos de rolos cilíndricos possuem alta capacidade de carga radial e são adequados para altas velocidades. Eles estão em contato linear com as pistas. Eles são projetados para serem confiáveis e ideais para o meio ambiente. Os rolamentos são versáteis e podem ser usados em diversas aplicações. Eles variam de acordo com o número de fileiras de rolos (geralmente um, dois ou quatro) e se possuem gaiolas. A ausência de gaiola permite que o rolamento tenha colunas, o que ajuda a suportar cargas radiais mais pesadas.
Por que escolher rolamentos de rolos cilíndricos em vez de rolamentos de esferas radiais?
Os rolamentos de rolos cilíndricos são semelhantes aos rolamentos de esferas radiais na medida em que são projetados para acomodar cargas radiais enquanto minimizam o atrito. Dependendo da aplicação e do projeto interno do rolamento, os rolamentos de rolos cilíndricos e os rolamentos radiais de esferas também podem acomodar pequenas quantidades de carga axial.
Em geral, os rolamentos de rolos proporcionam maior capacidade de carga do que os rolamentos de esferas do mesmo tamanho. Outra diferença significativa entre os dois tipos de rolamentos é a área de contato. Com rolamentos de esferas, a área de contato é um único ponto, enquanto os rolamentos de rolos tocam uma área maior.
Quais são as vantagens significativas dos rolamentos de rolos cilíndricos?
Maior capacidade de carga radial em comparação com rolamentos de esferas
O design do rolo aceita velocidades mais rápidas do que outros tipos de rolamentos de rolos
Resiste aos danos causados pela fadiga
Tem um diâmetro externo e interno reto (também pode ser cônico)
Lave o interior da caixa
Fácil de instalar, reduzindo possíveis danos à instalação
Fino, economizando espaço e peso
Disponível em uma variedade de tamanhos e materiais
Aplicações de rolamentos de rolos cilíndricos
Os rolamentos de rolos cilíndricos têm muitas aplicações. Os exemplos incluem mineração, produção de petróleo, geração de energia, transmissão de energia, processamento de cimento, britagem de agregados e reciclagem de metais. Alguns rolamentos de rolos cilíndricos são usados em máquinas de briquetagem, equipamentos de mistura de borracha, laminadores, secadores rotativos ou máquinas de papel e celulose. Outros são usados em equipamentos de construção, britadores, motores elétricos, sopradores e ventiladores, engrenagens e acionamentos, máquinas de plástico, máquinas-ferramentas e motores e bombas de tração.
Perguntas frequentes
Os rolamentos de rolos cilíndricos apresentam baixo atrito?
Sim. O design dos rolos e das superfícies permite que os rolamentos de rolos cilíndricos transportem cargas pesadas com baixo atrito.
Quais são as razões da falha dos rolamentos de rolos cilíndricos?
Montagem e vedação inadequadas, falha de lubrificante e presença de detritos e contaminação são as causas mais comuns de falha de rolamento. Além disso, a sobrecarga pode causar superaquecimento e falha.
Que procedimentos de manutenção devo seguir?
Como todos os rolamentos, os rolamentos de rolos cilíndricos estão sujeitos a ferrugem, corrosão, arranhões e lascas. Os rolamentos com revestimento superficial ajudam a prevenir essas condições, prolongando a vida útil do rolamento.
Que tratamento de superfície devo aplicar aos rolamentos de rolos cilíndricos?
Os revestimentos de zinco-níquel, zinco e fosfato ajudam a resistir à ferrugem, corrosão, arranhões e lascas.
