Mancais de rolamentos: para que servem?

Os mancais de rolamentos são componentes de diversas máquinas da indústria, especialmente em máquinas de grande porte.

Sua importância não pode ser subestimada, pois eles garantem a eficiência, durabilidade e o bom funcionamento de equipamentos industriais, desde motores até sistemas de transporte.

Entender o que são os mancais de rolamento e como eles operam pode fazer uma grande diferença na escolha e manutenção de maquinários. 

Leia esse texto para saber mais.

O que são mancais de rolamentos?

Os mancais de rolamento são suportes mecânicos que facilitam a movimentação de peças rotativas ou oscilantes, reduzindo o atrito entre as superfícies em contato.

O rolamento, por sua vez, é uma peça composta por dois anéis concêntricos com uma série de esferas ou rolos entre eles. Esses elementos rolantes minimizam o atrito e permitem que as partes da máquina se movam com maior facilidade e eficiência.

Existem diversos tipos de mancais de rolamento, cada um projetado para atender necessidades específicas de carga, velocidade e condições de operação. A escolha do tipo certo é fundamental para garantir o desempenho ideal de um equipamento.

Qual é a função de um mancal?

A principal função de um mancal é suportar e guiar os eixos de rotação, permitindo um movimento suave e reduzindo o atrito.

Isso é essencial para a operação eficiente de qualquer máquina, pois um atrito excessivo pode levar ao desgaste prematuro dos componentes, aumento do consumo de energia e falhas operacionais.

Os mancais de rolamento desempenham três funções principais:

Suporte de carga

Os mancais de rolamento são projetados para suportar tanto cargas radiais quanto axiais.

• Cargas radiais: estas são forças aplicadas perpendicularmente ao eixo de rotação. Imagine a força que atua sobre o eixo de uma roda enquanto ela gira – essa é uma carga radial. Os mancais de rolamento devem ser robustos o suficiente para suportar essas forças sem deformar, garantindo a estabilidade e a funcionalidade da máquina;
• Cargas axiais: estas são forças aplicadas ao longo do eixo de rotação, como a pressão aplicada diretamente na extremidade de um eixo. Em máquinas que operam com movimentos longitudinais ou empuxos, os mancais de rolamento garantem que essas forças sejam suportadas eficientemente, prevenindo danos e desgaste excessivo.

Redução de atrito

Uma das principais vantagens dos mancais de rolamento é a sua capacidade de reduzir significativamente o atrito.

• Elementos rolantes: os elementos rolantes, sejam esferas ou rolos, proporcionam uma superfície de contato que rola em vez de deslizar. Essa rotação reduz a resistência ao movimento, permitindo que os eixos se movam com mais facilidade;
• Eficiência: ao minimizar o atrito, os mancais de rolamento aumentam a eficiência operacional das máquinas, reduzindo o consumo de energia e prolongando a vida útil dos componentes. Isso é crucial em ambientes industriais onde a eficiência energética e a durabilidade são prioridades.

Posicionamento preciso

O alinhamento preciso dos eixos é vital para o desempenho de qualquer máquina.

• Manutenção do alinhamento: os mancais de rolamento garantem que os eixos permaneçam alinhados corretamente durante a operação. O desalinhamento pode levar a vibrações, desgaste irregular e falhas prematuras, resultando em custos de manutenção elevados e tempo de inatividade indesejado;
• Prevenção de desvios: mantendo os eixos no lugar, os mancais de rolamento previnem desvios que poderiam comprometer o desempenho da máquina. Isso é especialmente importante em aplicações de alta precisão, onde qualquer desvio pode ter consequências significativas.

Como o mancal atua nas máquinas industriais?

Nas máquinas industriais, os mancais de rolamento são essenciais para garantir a operação contínua e eficiente. Eles são usados em uma variedade de aplicações, incluindo motores elétricos, compressores, bombas, redutores de velocidade, eixos de transmissão, e muito mais.

Diferença entre mancais de rolamento e deslizamento

Uma dúvida comum é a diferença entre mancais de rolamento e mancais de deslizamento. Ambos têm a função de suportar e guiar os eixos rotativos, mas diferem na forma como reduzem o atrito.

Mancais de rolamento

Como mencionado anteriormente, os mancais de rolamento utilizam elementos rolantes (esferas ou rolos) para minimizar o atrito entre as superfícies de contato. 

Eles são ideais para aplicações onde a eficiência e a durabilidade são essenciais, suportando altas velocidades e cargas variadas.

• Vantagens: maior eficiência energética, menor atrito, capacidade de suportar altas cargas e velocidades;
• Desvantagens: custo inicial mais alto, necessidade de manutenção regular para garantir a lubrificação adequada.

Mancais de deslizamento

Os mancais de deslizamento, por outro lado, utilizam uma película lubrificante entre as superfícies de contato para reduzir o atrito. 

Eles são geralmente usados em aplicações onde as cargas são menores e as velocidades de rotação são mais baixas. 

Um exemplo comum é o uso em máquinas de precisão, onde a suavidade do movimento é mais importante que a capacidade de suportar grandes cargas.

• Vantagens: mais simples e baratos, silenciosos em operação, ideais para aplicações de baixa velocidade;
• Desvantagens: maior atrito, menor eficiência, desgaste mais rápido em condições de alta carga.

Tipos de mancais 

Você pode encontrar mancal de rolamento em diferentes modelos, esse tipo de mancal é projetado para suportar cargas radiais e axiais, reduzindo o atrito e aumentando a eficiência.

Existem diversos modelos de mancais rotativos, cada um específico para aplicações específicas:

Mancal rígido de esferas

Composto por esferas, é ideal para aplicações que exigem alta velocidade e cargas radiais e axiais balanceadas.

Devido à sua construção simples e robusta, é amplamente utilizado em diversas máquinas e equipamentos industriais.

Mancal de esferas de contato angular

Permite ajustar a área de contato entre as esferas e o trilho, sendo indicado para aplicações de alta rotação e baixo ruído.

Sua capacidade de suportar cargas axiais e radiais em diferentes ângulos o torna adequado para uma ampla variedade de aplicações industriais.

Mancal de rolos cilíndricos

Com rolos cilíndricos, esse mancal de rolamento é projetado para trabalhar em altas velocidades e suportar impactos radiais.

Sua resistência a choques e vibrações o torna ideal para aplicações que eliminam durabilidade e robustez.

Mancal de rolos cônicos

Muito utilizado em aplicações que envolvem cargas pesadas e operações rigorosas, esse mancal é capaz de suportar cargas radiais e axiais simultaneamente.

Mancal axial de esferas

Esse tipo de rolamento possui dois anéis, um no eixo e outro na base que acomoda as esferas em seus canais.

Eles são usados para suportar cargas axiais em uma direção, garantindo uma operação suave em diversas aplicações industriais.

Mancal de rolamento de agulhas

Com rolos longos e finos, são ideais para suportar cargas elevadas em baixas velocidades.

Sua resistência a choques e vibrações faz com que sejam protetoras para ambientes adversos que excluam robustez e durabilidade.

Até o próximo artigo...