USA
Canada
United Kingdom
Deutschland
México
Brasil
Česká republika
France
España
한국
Malaysia
中国
PolskaSoluções em Ajuste de Pré-Carga de um Rolamento
Por Christie L. Jones, Gerente de Marketing
Baixe este Artigo Técnico
Rolamentos de rolos e de esferas de contato angular, geralmente exigem uma pré-carga a fim de manter uma força axial projetada mínima na montagem. Essa força mínima é chamada de pré-carga do rolamento e é projetada para superar o acúmulo de tolerâncias da montagem e garantir que não haja inclinação ou lacunas, proporcionando uma rotação firme e suave.
Há muitas opções disponíveis para o projetista compensar as tolerâncias de montagem e alcançar a força de pré-carga desejada.
Este artigo técnico oferece algumas das opções disponíveis, além das principais vantagens e desvantagens de cada uma.
A pré-carga é essencial para garantir o funcionamento adequado e prolongar o ciclo de vida de um rolamento. Pacotes de calços, ou conjuntos, são usados para pré-carregar rolamentos e posicionar o encaixe do dente da engrenagem.
Sistemas Roscados
Pré-carga ajustada por parafuso ou porca de fixação.
Benefícios: A pré-carga é infinitamente ajustável e a manutenção pode ser realizada com o mínimo de peças de estoque.
Desvantagens: O valor da pré-carga é limitado e dependente de um torque de acordo com a especificação. Os sistemas com roscas também são caros, quando comparados a outros.
Porcas de Fixação
Molas (Prato, Helicoidais, Ondulares)
A pré-carga é alcançada por uma mola e depende de sua constante elástica "K", além de só ser ajustável ao substituir a mola por uma força ou configuração diferente.
Benefícios: Projeto simples que ainda proporciona alguma absorção à impactos.
Desvantagens: Dissipação da pré-carga conforme o desgaste da mola. Além disso, o fato de a mola ceder com impactos pode ser prejudicial para a montagem (tal como um conjunto de coroa e pinhão). Essa solução ainda é difícil de ajustar.
Mola Ondular, Mola Prato e Mola Helicoidal
Calços de Espessura Única
Pré-carga ajustada preenchendo-se as lacunas com Calços de espessura específica.
Benefícios: Projeto simples e barato, que mantém a pré-carga constante entre os intervalos de serviço.
Desvantagens: Exige o estoque de várias espessuras de Calços para alcançar a força adequada durante a montagem.
Calços de Espessura Única
Calços Laminados com Superfícies Coladas
Pré-carga alcançada pelo mesmo método do Calço de espessura única, entretanto um pacote de múltiplas camadas coladas é usado para ajustar a espessura ao ponto de montagem.
Benefícios: Projeto simples e barato, que mantém a précarga constante entre os intervalos de serviço, além de facilitar a manutenção de campo com um menor estoque de peças.
Desvantagens: Em alguns casos, é difícil descascar as camadas e algumas delas precisam ser descartadas.
Calços Colados pela Superfície
Conjunto de Calços com Extremidades Coladas
Pré-carga alcançada com camadas múltiplas de Calços colados apenas pelas extremidades, tornando mais fácil a delaminação da espessura desejada.
Benefícios: Fácil retirada das camadas. Projeto simples e barato, que mantém a pré-carga constante entre os intervalos de serviço, além de facilitar a manutenção com um menor estoque de peças. As camadas não utilizadas podem servir para nova montagem.
Os Conjuntos de Calços com Extremidades Coladas são ideais para aplicações de pré-carga de rolamento e possuem diferentes benefícios em relação aos Calços convencionais e laminados. A diferença principal entre um Conjunto de Calços com Extremidades Coladas e Calços Laminados com Superfícies Coladas é o método de agrupamento entre cada camada do material:
- Os Calços com Superfícies Coladas estão colados por toda a superfície entre cada camada do material e as camadas são pressionadas em conjunto, o que seria equivalente a um compensado de madeira.
- As camadas dos Calços com Extremidades Coladas são primeiro pressionadas em conjunto e, então, coladas pelas extremidades do perfil do Calço. Isso permite uma separação mais fácil das camadas no momento da utilização.
Os Conjuntos de Calços com Extremidades Coladas são fáceis de separar. Camadas não usadas podem ser reutilizadas para uma outra aplicação.
Observação: Camadas de ajuste grossas e finas.
Além disso, em um Pacote de Calços Laminados, as camadas não utilizadas devem ser descartadas devido à deformação que sofrem ao serem descamadas. Como os Calços com Extremidades Coladas são mais fáceis de separar, as camadas que não forem necessárias podem ser conservadas e usadas em uma aplicação futura.
Um benefício adicional dos Calços com Extremidades Coladas em relação às outras técnicas de précarregamento é uma maior versatilidade em tamanho e forma. Com sistemas de pré-carga de mola ou rosca, a força de pré-carga deve ser distribuída em um formato circular, enquanto que em Conjuntos de Calços, estes podem ser fabricados em qualquer formato. Além disso, os Conjuntos de Calços fornecem um pré-carregamento mais preciso e consistente por toda a vida útil da unidade sem requerer um equipamento que forneça torque preciso, tal como o sistema roscado.
Conjunto de Calços Colados pelas Bordas em uma montagem de eixo coroa-pinhão. As setas vermelhas ilustram as forças de pré-carga.
A: COROA
B: CONJUNTO DE CALÇOS ESQUERDO
C: CONJUNTO DE CALÇOS DIREITO
D: PINHÃO DE ACIONAMENTO
Em muitos casos, os Conjuntos de Calços oferecem a solução mais rentável para qualquer sistema de pré-carga de rolamento angular, especialmente durante os reparos ou serviços em campo.
Conjuntos de Calços em outras aplicações
O Conjunto de Calços com Extremidades Coladas da SPIROL fornece vantagens econômicas em relação aos Calços colados pela superfície. Um dos principais motivos é que os materiais são de menor custo. Além disso, os Calços com Extremidades Coladas oferecem um ajuste seguro em segundos ao contrário da dificuldade e tempo perdido para descamar os laminados colados pela superfície. Ainda se verifica uma melhoria na segurança, pois não é mais necessário o uso de uma faca para remover as camadas agrupadas. E para finalizar, uma maior redução de custos deve-se ao fato de que as camadas removidas são peças funcionais reutilizáveis.
O seguinte estudo de caso ilustra os benefícios das soluções utilizando Conjunto de Calços com Extremidades Coladas da SPIROL durante um processo de fabricação.
Estudo de Caso:
Um fabricante de veículos militares de ataque terrestre procurou a SPIROL buscando uma entrega rápida de pacotes de Calços ajustáveis para preencher os espaçamentos das articulações da porta do veículo blindado. Esse espaçamento é crítico no processo de soldagem, pois proporciona vedação e travamento adequado das portas.
Problema:
O cliente projetou um pacote de calços ajustáveis com base nas especificações de materiais para Calços Laminados com Superfícies Coladas, requisitando 94 camadas laminadas com 0,05 mm de espessura. Por causa do tamanho e da configuração das peças, os calços colados pela superfície eram um problema com relação ao custo, o tempo necessário para o ajuste dimensional, além do longo prazo necessário para a fabricação.
Solução da SPIROL:
Os Engenheiros de Aplicação da SPIROL trabalharam com o cliente para determinar o ajuste necessário e desenvolveram três propostas de Conjunto de Calços com Extremidades Coladas. O cliente avaliou as vantagens e selecionou uma proposta que oferecia segurança, rápido ajuste, redução de custo em 70% e um curto prazo de fabricação. A SPIROL forneceu a solução sem custo com ferramental, visto que foi utilizado um processo de fabricação da SPIROL que não utiliza ferramenta especial.
Tem algum problema de fabricação que não consegue resolver? Nossos especialistas em engenharia adoram desafios. Recomendar soluções eficientes para os requisitos de sua aplicação é o que fazemos melhor. Ligue para nós ou preencha o formulário abaixo para entrar em contato conosco!
+55 19 3936 2701