Conceitos Essenciais Sobre Mancais De Rolamento E De Deslizamento

1.Introdução

O carro de boi é utilizado para transporte de alimentos e animais, sendo muito requisitado em algumas regiões do país. Este transporte, mesmo parecendo muito simples em sua construção e reparo, não seria útil se lhe faltasse um elemento de máquina: o mancal.

Segundo, ANDRADE JÚNIOR (1994), mancal é definido como um dispositivo fixo fechado, sobre o qual é apoiado um eixo. Sua função é comportar um eixo, e existem duas formas principais empregadas para esse propósito: o mancal de deslizamento, na qual há uma bucha de material macio entre a base do mancal e o eixo, tratando-se de uma solução para baixas rotações; e o mancal de rolamento, adequado para maiores rotações.

O carro de boi se constitui de uma superfície plana, um eixo e dois mancais que estão fixados nas extremidades inferiores da superfície. O eixo se encaixa nos mancais e seu estado é estático e apenas as rodas se movimentam neste tipo de transporte.

Conforme mostra figura abaixo:

Figura1: Parte inferior de um carro de boi.

Os mancais são de grande relevância para o perfeito funcionamento das máquinas, caso ocorram falhas nos mancais grandes prejuízos podem ser percebidos na produção. Existem dois tipos de mancais mais utilizados :

 Deslizamento e ;

 Rolamento.

1.1Mancal de deslizamento

A função do mancal de deslizamento é servir de apoio para eixos girantes. Estes mancais estão sujeitos às forças de atrito devido a rotação do eixo, ou seja, o atrito ocorre devido ao contato da superfície do eixo com o mancal. Os mancais são constituídos de uma bucha fixada em um suporte e são utilizados em máquinas pesadas e em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita o superaquecimento dos equipamentos expostos ao atrito. São simples de montar e desmontar. A vida útil dos mancais de deslizamento poderá ser prolongada seguindo alguns parâmetros: os materiais necessitam ser muito bem escolhidos e apropriados a partir do desenvolvimento do projeto de fabricação. O projeto de fabricação deverá prever os modos para os trabalhos de manutenção, conservação, limpeza, lubrificação, alinhamento e reposição, mas no caso de possíveis danos faz-se importante consider as principais funções dos mancais de deslizamento, que são: apoiar e guiar os eixos.

Abaixo figura de um mancal de deslizamento:

Figura 2 :Constituição de um mancal de deslizamento

1.2 Mancal de rolamento

Este tipo de mancal é utilizado quando é necessário maior velocidade e menor atrito.

Quando o eixo gira dentro do furo é produzido o atrito denominado de escorregamento. Para reduzir esse atrito utiliza-se o rolamento: que é um elemento de máquina que permite o movimento relativo controlado entre duas ou mais partes. Eles limitam as perdas de energia produzidas pelo atrito.

O comportamento do mancal de rolamento pode ser verificado através do tato e da audição. No entanto, para fazer a avaliação do processo de giro, é necessário girar o rolamento lentamente através do tato, isso permite constatar se o movimento está tendo dificuldades para girar ou não. Já na avaliação pela audição é necessário que o rolamento gire através de rotações reduzidas, levando em consideração o ruído emitido que se classificam como: raspantes, estrepitoso ou metálico; se isto ocorrer é porque as pistas estão sujas, descascadas, com folgas ou com falta de lubrificação.

O mancal de rolamento é constituído de dois anéis concêntricos e entre esse anéis são colocados elementos rolantes como:

 Esfera, Rolete e Agulha.

As figuras abaixo representam os três tipos de mancais : esfera, rolete e agulha:

Figura 3:Tipos de mancal de rolamento

1.2.1.Esferas

Mancal de rolamento esfera é apropriado para rotações mais elevadas. A transmissão do anel com a esfera é precisa e desse modo a lubrificação é essencial, pois as esferas fazem seu movimento em um único caminho entre os anéis, permitindo o livre movimento do eixo.

Figura 4:Mancais de rolamento esfera

1.2.2.Roletes

São elementos de máquinas com o formato de rolos cônicos, cilíndricos ou barriletes espalhados por todo centro entre os dois anéis como as esferas, mas somente permitem que os rolos fiquem fixos e utilizados quando se precisa de velocidades menores e cargas maiores.

Figura 5:Mancal de rolamento Rolete

1.2.3.Agulha

Os corpos rolantes que estão entre os anéis são de pequenos diâmetros de no máximo 5mm e comprimento 3 a 10 vezes maior que o diâmetro. Estes são utilizados para

mecanismos oscilantes em razão dos rolamentos de agulha terem alta rigidez, onde o

espaço radial é limitado e a carga não é constante.

Figura 6:Mancal rolamento agulha

Nesta tabela abaixo são apresentados alguns tipos de rolamentos agulha:

Figura 7:Principais tipos de rolamentos agulha

2.1 Dimensionamento do rolamento

O dimensionamento do rolamento passa por três etapas.

A. etapa: escolha do tipo do rolamento: Para a escolha do tipo de rolamento, leva-se em conta o tipo de solicitação à qual o mesmo estará submetido.

B. etapa: escolha do tamanho do rolamento: Após ter escolhido o tipo de rolamento, o próximo passo é a escolha do tamanho do rolamento, através de catálogos de fabricantes, baseando-se no diâmetro externo do eixo sobre o qual será montado o rolamento, que é denominado igual ao diâmetro interno do rolamento.

C. etapa: verificações: Após as etapas 1 e 2, retira-se do catálogo do fabricante as capacidades do rolamento, que são:

C.1 rotação máxima de trabalho: nmax é a máxima rotação onde o rolamento pode trabalhar para carga estática (n<10 rpm) e para carga dinâmica (n>=10 rpm).

C.2 capacidade de carga estática: C0 - é a carga estática que provoca no elemento rolante ou na pista uma deformação plástica permanente da ordem de 1/10000 vezes o diâmetro do elemento