Projeto de Eixo

Projeto de Eixo

(Parte 4 de 8)

Devido ao alto grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição uniforme da carga.

Figura 4.28 - Rolamento autocompensador de duas carreiras de rolos

• Rolamento axial de esfera

Ambos os tipos de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, È necessária a atuação permanente de uma carga axial mínima.

figura 4.29 - Rolamento Axial de Esferas

Possui grande capacidade de carga axial devido à disposição inclinada dos rolos.

Também pode suportar consideráveis cargas radiais.

A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.

Figura 4.30 - Rolamento axial autocompensador de rolos

Possui uma seção transversal muito fina em comparação com os rolamentos de rolos comuns.É utilizado especialmente quando o espaço radial é limitado.

figura 4.31 - Rolamento de agulha

São assim chamados os rolamentos que, em função das características de trabalho, precisam ser protegidos ou vedados.

A vedação é feita por blindagem (placa). Existem vários tipos. Os principais tipos de placas são:

figura 4.32 - Rolamento com proteção

As designações Z e RS são colocadas à direita do número que identifica os rolamentos. Quando acompanhados do número 2 indicam proteção de ambos os lados.

4.4.3 Defeitos comuns dos rolamentos

Os defeitos comuns ocorrem por: • desgaste;

• falhas mecânicas.

O desgaste pode ser causado por: 9 deficiência de lubrificação; 9 presença de partículas abrasivas; 9 oxidação (ferrugem); 9 desgaste por patinação (girar em falso); 9 desgaste por brinelamento.

A origem da fadiga está no deslocamento da peça, ao girar em falso. A peça se descasca, principalmente nos casos de carga excessiva.

figura 4.3 - Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação do alojamento.

¾ Falhas mecânicas

O brinelamento é caracterizado por depressões correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do rolamento.

Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferência.

figura 4.34 – Binelamento

Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas.

Figura 4.35 – Goivagem

As rachaduras e fraturas resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem, também, aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga.

figura 4.36 – Rachaduras e fraturas

O engripamento pode ocorrer devido a lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode acontecer, também, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo.

4.4.4 Dimensionamento do Rolamento

Para dimensionar um rolamento, é importante definir inicialmente o tipo de solicitação ao qual estará submetido, carga estática ou dinâmica. Na carga estática, encontra-se parado ou oscila lentamente (n<10rpm). Na carga dinâmica, o rolamento se movimenta com (n ≥ 10rpm).

Carga Estática Quando o rolamento estiver atuando parado ou oscilações, é dimencionado por meio da capacidade carga estática (C0).

É a carga que provoca no rolamento e na pista, uma deformação plástica da ordem de 1/10000 do diâmetro do elemento rolante. Isto corresponde, em condições normais de oscilação, a uma pressão de superfície Hertz de 4000MPa.

Sendo:

C0 Capacidade de carga estática (kN) fs Fator de esforço estático P0 Carga estática equivalente (kN)

Carga Estática Equivalente (Po)

É uma suposta carga resultante, determinada em função das cargas axial e radial, que atuam simultaneamente no rolamento. Quando o rolamento for solicitado por uma carga radial ou axial isoladamente, esta será a carga equivalente. Na atuação simultânea das cargas axial e radial, a carga equivalente é determinada pela fórmula que se segue:

P0 Carga estática equivalente (kN) X0 Fator radial Y0 Fator axial Fr Carga radial (kN) Fa Carga axial (kN)

Fator de Esforços Estático (fs) É um coeficiente de segurança que preserva a ocorrência de deformação plástica excessivas nos pontos de contato, entre os corpos rolantes e a pista. São indicados os seguintes valores:

Limite Inferior de ƒs Condição de Operação Rol. De EsferasRol. de Rolos Requer baixo ruído em especial 2 3 Casos com vibração e choque 1.5 2 Casos de operação normal 1 1.5

Quando o rolamento atuar com movimento (n ≥ 10rpm), é dimensionado por meio da capacidade de carga dinâmica (C).

Carga Dinâmica Equivalente (P)

Determina-se a carga dinâmica equivalente quando houver a atuação simultânea radial e axial no rolamento. A carga dinâmica equivalente constitui-se de um suposta carga resultante, sendo definida por meio de:

Sendo:

P Carga dinâmica equivalente (kN) Fr Carga radial (kN) Fa Carga axial (kN) X0 Fator radial Y0 Fator axial

Capacidade de Carga Dinâmica (C)

É a carga sob a qual 90% de um lote de rolamentos alcança um milhão de rotações sem apresentar sinais de fadiga. A capacidade de carga dinâmica dos diversos tipos de rolamento é encontrada nas tabelas que compõem os catálogos. A capacidade de carga dinâmica que deve ter o rolamento para suportar com segurança as cargas aplicadas é determinada por:

P f

Sendo:

C Capacidade de carga dinâmica (kN) P Carga dinâmica equivalente (kN) fn Fator de rotação fl Fator de esforços dinâmicos

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