MANCAL CONCEITO

Mancal é um suporte de apoio de eixos e rolamentos que são elementos girantes de máquinas. Os mancais classificam-se em duas categorias: Mancais de deslizamento e Mancais de rolamento.

O mancal pode ser definido como suporte ou guia em que se apóia o eixo. O funcionamento das maquinas modernas depende, principalmente, do funcionamento perfeito dos mancais nelas existentes. A falha dos mancais sejam eles deslizamento ou de rolamento, é motivo suficiente para fazer as maquinas pararem de funcionar, causando prejuízos para a produção.

MANCAIS DE DESLIZAMENTO

São constituídos de uma bucha fixada num suporte, são usados em maquinas pesadas ou em equipamentos de baixa rotação, por que a baixa velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao atrito. O uso de buchas e de lubrificantes permite reduzir esse atrito e melhorar a rotação do eixo. As buchas são, em geral, corpos cilíndricos ocos que envolvem os eixos, são feitos de materiais macios como o bronze e ligas de metais leves.

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Principais características.

A principal função dos mancais de deslizamento, existentes em máquinas e equipamentos, é servir de apoio e guia para os eixos girantes. Os mancais de deslizamento são elementos de máquinas sujeitos às forças de atrito. Tais forças surgem devido à rotação dos eixos que exercem cargas nos alojamentos dos mancais que os contém.

Características quanto à sua vida útil.

Para aumentar a sua vida útil alguns parâmetros de construção devem ser observados: Os materiais de construção dos mancais de deslizamento deverão ser bem selecionados e apropriados a partir da concepção do projeto de fabricação. O projeto de fabricação deverá prever as facilidades para os trabalhos de manutenção e reposição, considerando as principais funções dos mancais de deslizamento que são apoiar e guiar os eixos. Sendo elementos de máquinas sujeitos às forças de atrito, os mancais de deslizamento deverão apresentar um sistema de lubrificação eficiente. Lembremos que as forças de atrito geram desgastes e calor e, no caso dos mancais de deslizamento, opõem-se, também, ao deslocamento dos eixos. É importante que o projeto de construção dos mancais de deslizamento contemple a facilidade de desmontagem e troca de equipamentos, bem como a compatibilidade entre o dimensionamento dos mancais com as cargas que os sujeitarão. Na construção de mancais de deslizamento, o projeto deverá levar em conta, além das funções próprias desses elementos, o meio ambiente no qual eles trabalharão. Normalmente, o ambiente no qual os mancais de deslizamento trabalham é cheio de poeira e outros resíduos ou impurezas.

Falhas nos Mancais de Deslizamento.

Os mancais de deslizamento se desgastam por abrasão devido a falhas de lubrificação que permitem o contado direto com a superfície da bucha ou por partículas estranhas que se encontram entre as duas superfícies. A prevenção através de revestimentos aumenta a vida útil dessas peças em mais de 400%.

Vantagens e desvantagens nos mancais de Deslizamento.

VANTAGENS DESVANTAGENSSão simples de montar e desmontar Produzem altas temperaturas em serviço.Apresentam formatos de construção variados

Provocam perda de rendimento devido ao atritoNão permitem desalinhamentoExigem constantes lubrificações

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MANCAIS DE ROLAMENTO

Quando necessitamos de mancal com maior velocidade e menos atrito, o mancal de rolamento é o mais adequado, são classificados em função dos seus elementos rolantes (rolamentos de esfera (fig.1), de rolo (fig.2) e de agulha (fig.3) nas imagens abaixo).

Principais Características.

Os eixos das máquinas, geralmente, funcionam assentados em apoios. Quando um eixo gira dentro de um furo produz-se, entre a superfície do eixo e a superfície do furo, um fenômeno chamado atrito de escorregamento. Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos outro elemento de máquina, chamado rolamento. Os rolamentos limitam, ao máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas.

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Fig. 1Fig. 2

Fig. 3

De esferas

- os corpos rolantes são esferas. Apropriados para rotações mais elevadas.

De rolos

- os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou barriletes. Esses rolamentos suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.

De agulhas

- os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento. São recomendados para mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado.

Na troca de rolamentos, deve-se tomar muito cuidado, verificando sua procedência e seu código correto.

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Antes da instalação é preciso verificar os catálogos dos fabricantes e das máquinas, seguindo as especificações recomendadas. Na montagem devem ser tomados os seguintes cuidados: Verificar se as dimensões do eixo e do cubo estão corretas; Usar o lubrificante recomendado pelo fabricante; Remover rebarbas; No caso de reaproveitamento do rolamento, deve-se lavá-lo e lubrificá-lo para evitar oxidação; Não usar estopa nas operações de limpeza; Trabalhar em ambiente livre de pó e umidade.

FALHAS NOS MANCAIS DE ROLAMENTO.

Desgaste

Pode ser causada por deficiência de lubrificação, presença de partículas abrasivas, oxidação, desgaste por patinação, desgaste por brinelamento:

Fadiga

A origem desta está no deslocamento da peca, ao girar em falso.

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 excessos de interferência. Goivagem é defeito semelhante ao anterior, mas provocado por partículas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esfera nas pistas. Sulcamento é provocado pela batida de uma ferramenta qualquer sobre a pista rolante. Queima por corrente elétrica é geralmente provocada pela passagem de corrente elétrica durante a soldagem. As rachaduras e fraturas resultam geralmente de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. O engripamento pode ocorrer devido à lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode acontecer também por eliminação de folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo.

Vantagens e desvantagens nos mancais de Deslizamento.

VANTAGENS DESVANTAGENSMenor atrito e aquecimento Maior sensibilidade aos choquesBaixa exigência de lubrificação. Maiores custos de fabricação.Intercambialidade internacional. Tolerância pequena para carcaça e

alojamento de eixo.Não há desgaste do eixo. Não suporta cargas tão elevadas como os

mancais de deslizamento.Pequeno aumento da folga durante a vida útil.

Ocupa maior espaço radial.

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FUNÇÃO CARACTERÍSTICA DE ALGUNS MANCAIS DE ROLAMENTO

Os rolamentos podem ser de vários tipos: fixo de uma carreira de esferas, de contato angular de uma carreira de esferas, auto compensador de esferas, de rolo cilíndrico, auto compensador de uma carreira de rolos, de duas carreiras de rolo, de rolos cônicos, axial de esferas, axial auto compensador de rolos, de agulha e com proteção.

Rolamento fixo de uma carreira

É o mais comum dos rolamentos, suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais são apropriadas para rotações mais elevadas, sua capacidade de ajustagem é limitada.

Rolamentos de contato angular de uma carreira de esferas

Admite cargas axiais somente em um sentido e deve sempre ser montado contra outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário.

Rolamento de rolo cilíndrico

É apropriado para cargas radiais elevadas, o que facilita a montagem e desmontagem.

Rolamento axial de esfera

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

Rolamento de Agulha

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

Rolamentos de Proteção

São assim chamados os rolamentos que, em função das características de trabalho, precisam ser protegidos ou vedados. A vedação é feita por placas.

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DEFINIÇÃO DO TIPO DE MANCAL PARA O PROJETO

Devido ao projeto do guindaste, onde no “Moitão” será aplicada uma carga bastante elevada e com baixa velocidade, optamos por usar Mancais de Deslizamento.

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