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As chumaceiras são componentes que guiam e suportam as peças móveis, como veios e eixos, à medida que rodam ou se deslocam, reduzindo a fricção, absorvendo as forças radiais, axiais ou ambas, assegurando assim um funcionamento suave e de baixo desgaste.

Prolongam a vida útil das máquinas, poupam energia e asseguram um funcionamento suave.

Abaixo encontrará as funções básicas e os diferentes tipos de rolamentos, a sua conceção e aplicações específicas, bem como uma visão geral da manutenção e dos cuidados a ter:

Funções básicas dos rolamentos como elementos de guia:

Os rolamentos desempenham várias tarefas nas máquinas para garantir movimentos precisos e um funcionamento fiável:

1. Os rolamentos minimizam o contacto direto entre as peças móveis, o que reduz a fricção e, consequentemente, o desgaste e o consumo de energia.
2. Os rolamentos são concebidos para absorver e transmitir forças (por exemplo, cargas axiais e radiais). Isto protege os outros componentes e permite uma distribuição eficiente da força.
3. Permitem e guiam movimentos lineares ou rotativos. As chumaceiras são, por isso, um fator decisivo para a precisão e estabilidade dos processos mecânicos.
4. As chumaceiras fixam os componentes na sua posição correta e evitam movimentos indesejados ou vibrações que possam prejudicar o sistema.

Tipos e conceção das chumaceiras:

As chumaceiras existem em vários modelos que diferem na sua construção e aplicação:

Rolamentos:

Os rolamentos de rolos são rolamentos que utilizam elementos rolantes, como esferas ou rolos, entre o anel interno e externo para reduzir consideravelmente o atrito.
Permitem movimentos ligeiros, velocidades elevadas e são muito utilizados na engenharia mecânica.

Estrutura dos rolamentos de esferas.

1. Anel interior: Está ligado ao veio ou eixo e transmite o movimento do veio aos corpos rolantes. Tem uma pista na qual rolam os corpos rolantes.
2. Anel exterior: Ligado à caixa ou ao pedestal da chumaceira, absorve as forças dos corpos rolantes e transfere-as para a caixa. Também é dotado de uma pista.
3. Elementos rolantes: São os elementos centrais que transferem a carga. Têm diferentes formas, como esferas, cilindros, cones, agulhas ou rolos de tambor. Os corpos rolantes rolam entre o anel interior e o exterior, convertendo assim o atrito de deslizamento em atrito de rolamento.
4. Gaiola de rolamento (retentor): Separa os corpos rolantes e mantém-nos uniformemente espaçados. Evita a fricção entre os corpos rolantes e é normalmente feita de aço, latão ou plástico.
5. Vedantes / coberturas (opcional): Protegem a chumaceira do pó, da sujidade e da humidade e, ao mesmo tempo, mantêm a lubrificação na chumaceira.
6. Lubrificação: Normalmente com massa lubrificante ou óleo. Reduz o atrito, protege contra a corrosão e prolonga a vida útil. Algumas chumaceiras de rolamento não necessitam de manutenção graças aos vedantes que são lubrificados para toda a vida.

Tipos de rolamentos:

1. Rolamentos rígidos de esferas: O tipo de rolamento mais comummente utilizado. Podem suportar forças radiais e axiais limitadas e são adequados para altas velocidades.
2. Rolamentos de esferas de contacto angular: Especialmente concebidos para forças axiais numa ou em ambas as direcções. São frequentemente utilizados em pares.
3. Rolamentos autocompensadores de esferas: Este tipo de rolamento é autocompensador e pode, portanto, compensar o desalinhamento. Eles podem suportar forças radiais e axiais limitadas.
4. Rolamentos de rolos cilíndricos: Têm uma elevada capacidade de carga para forças radiais. São adequados para velocidades médias.
5. Rolamentos de rolos cónicos: Este tipo de rolamento pode suportar forças radiais e axiais. Este rolamento encontra-se frequentemente em eixos de veículos ou caixas de velocidades.
6. Rolamento autocompensador (rolamento de rolos cilíndricos): Este rolamento é autocompensador. É adequado para forças radiais muito elevadas; as forças axiais também são possíveis até certo ponto.
7. Rolamentos de agulhas: Os rolos são longos e finos (em forma de agulha). Este tipo de rolamento poupa muito espaço, tem uma elevada capacidade de carga radial e é adequado para aplicações com espaço de instalação limitado.
8. Rolamentos de rolos lineares: São rolamentos que permitem um movimento linear preciso e de baixo atrito através de elementos rolantes, normalmente esferas ou rolos, que rolam entre a guia e o elemento de rolamento.

Aplicações dos rolamentos de esferas:

1. Engenharia mecânica geral:
Em motores eléctricos (rolamentos rígidos de esferas para altas velocidades), rolamentos em caixas de velocidades (rolamentos de esferas de contacto angular, rolamentos de rolos cónicos), bombas, ventiladores e sopradores.

2. Engenharia automóvel:
Como rolamentos de roda (rolamentos de rolos cónicos, rolamentos de rolos esféricos), rolamentos em caixas de velocidades e como rolamentos de embraiagem. Também são utilizados como rolamentos de direção e rolamentos de eixo.

3. Aparelhos domésticos e eléctricos:
Em máquinas de lavar roupa (rolamentos rígidos de esferas para o tambor), aspiradores, batedeiras, aparelhos de cozinha, bem como em sistemas de ar condicionado e ventiladores.

4. Máquinas pesadas / indústria:
Em sistemas de transporte (rolamentos autocompensadores, rolamentos de rolos), em laminadores, prensas (rolamentos de rolos cilíndricos e de tambor) e em máquinas de construção e máquinas agrícolas.

5. Engenharia de precisão:
Nas máquinas-ferramentas (rolamentos de esferas de contacto angular de alta precisão, rolamentos de fuso), na tecnologia médica (por exemplo, rolamentos de turbinas dentárias) e na indústria aeroespacial (rolamentos de esferas leves com elevada estabilidade de velocidade)

Mancais de deslizamento:

As chumaceiras de deslizamento são um tipo de rolamento muito utilizado que, ao contrário das chumaceiras de rolamento, não contém quaisquer elementos rolantes.
Em vez disso, o movimento é conseguido por duas superfícies que deslizam uma contra a outra.
Têm uma conceção simples e são pouco dispendiosas, mas podem ser a melhor escolha para determinadas aplicações.

Estrutura dos rolamentos lisos:

1. Casquilho de rolamento ou superfície de deslizamento: O principal componente de uma chumaceira de deslizamento é o casquilho de rolamento ou a superfície de deslizamento sobre a qual se move o eixo ou o veio.
2. Estes casquilhos são frequentemente feitos de material resistente ao desgaste, como bronze, plástico ou materiais especiais para chumaceiras.
3. Casquilho da chumaceira: As chumaceiras de deslizamento também podem ser constituídas por um casquilho interior e exterior que protege e envolve a superfície de deslizamento.
4. Lubrificação: Muitas chumaceiras de deslizamento requerem lubrificação para reduzir o atrito e prolongar a vida útil. No entanto, também existem chumaceiras autolubrificantes que utilizam misturas de materiais especiais.

Tipos de rótulas:

1. Rótulas radiais: São utilizadas para absorver forças radiais (forças que actuam perpendicularmente ao eixo) e são utilizadas em aplicações com movimentos de rotação lenta ou oscilantes.
2. Rótulas axiais (rolamentos axiais): Estas rótulas absorvem forças axiais (forças que actuam ao longo do eixo) e são frequentemente utilizadas em fusos de parafusos ou em veios de rotação lenta.
3. Rótulas planas: Estes rolamentos lisos são utilizados para suportar grandes pontos de contacto planos, como em prensas ou maquinaria pesada.
4. Rótulas autolubrificantes: Estes tipos de chumaceiras não necessitam de lubrificação externa e são feitas de misturas de materiais que oferecem propriedades de deslizamento permanentes, tais como PTFE ou plásticos especiais.
5. Rótulas lineares: Este tipo de rolamento permite movimentos lineares através do deslizamento direto entre a guia e o corpo do rolamento. É robusto, insensível à sujidade e amortecedor de vibrações, mas com um atrito mais elevado do que os rolamentos lineares.

Aplicação das chumaceiras de deslizamento:

As chumaceiras de deslizamento são ideais para aplicações com cargas elevadas e velocidades baixas.

1. Indústria automóvel:
Em suspensões de veículos, motores (por exemplo, bronzinas de biela e bronzinas de árvore de cames), caixas de velocidades e travões onde ocorrem cargas elevadas.

2. Máquinas de construção e agrícolas:
Em aplicações onde são necessários rolamentos simples e robustos, como em escavadoras, tractores e gruas, uma vez que os rolamentos lisos suportam bem a sujidade e as cargas.

3. Indústria pesada:
Em prensas, laminadores e turbinas, onde forças elevadas actuam sobre o rolamento e onde prevalecem frequentemente condições ambientais adversas.

4. Centrais hidroeléctricas:
Para o suporte de rolamentos de turbinas de água, uma vez que os rolamentos lisos podem suportar cargas elevadas e podem ser utilizados em ambientes aquáticos com lubrificantes especiais.

5. Motores eléctricos e pequenas máquinas:
Em aparelhos domésticos ou pequenos motores eléctricos onde o ruído e a manutenção devem ser reduzidos.

Rolamentos magnéticos:

Os rolamentos magnéticos utilizam forças magnéticas para suportar e estabilizar um eixo ou veio.
Uma vez que não há contacto entre as partes móveis, não há praticamente fricção, o que torna os rolamentos magnéticos muito duráveis e praticamente elimina o desgaste.

Estrutura dos rolamentos magnéticos:

1. Ímanes: Fortes ímanes permanentes ou electroímanes asseguram a levitação do veio. O veio mantém-se em posição devido à força magnética, sem contacto mecânico.
2. Controlo do rolamento (com rolamentos magnéticos activos): Nos rolamentos magnéticos activos, a posição do veio é monitorizada e corrigida através de um sistema de controlo eletrónico. Os sensores detectam as alterações de posição e ajustam a força magnética para estabilizar o veio.
3. Alimentação eléctrica: Os rolamentos magnéticos activos requerem um fornecimento constante de energia para alimentar os electroímanes e o controlador.

Tipos de rolamentos magnéticos:

1. Rolamentos magnéticos passivos: Estes rolamentos utilizam apenas ímanes permanentes e não necessitam de um controlador. No entanto, têm uma estabilidade limitada e, muitas vezes, só são adequados como rolamentos adicionais.
2. Rolamentos magnéticos activos: Estes rolamentos utilizam electroímanes que são controlados ativamente. Isto permite um controlo preciso da posição e uma maior estabilidade.
3. Rolamentos magnéticos supercondutores: Estes rolamentos de alta tecnologia utilizam a propriedade dos supercondutores para excluir campos magnéticos e, assim, permitir uma quase perfeita ausência de fricção.
4. Rolamentos magnéticos lineares: Com estes rolamentos, os movimentos lineares podem ser guiados sem contacto por meio de forças magnéticas, permitindo um funcionamento quase sem atrito, sem desgaste e altamente dinâmico.

Aplicações dos rolamentos magnéticos:

Os rolamentos magnéticos são utilizados em aplicações onde é necessária uma precisão máxima e um atrito reduzido.

1. Rotores de alta velocidade:
Em turbinas a gás e a vapor, por exemplo, para a produção de energia, os rolamentos magnéticos permitem altas velocidades e oferecem movimentos precisos e sem atrito.

2. Tecnologia médica:
Em máquinas de ressonância magnética (MRI), onde são necessários rolamentos sem contacto e de baixa vibração para garantir a qualidade da imagem e a segurança do paciente.

3. Tecnologia espacial e de satélites:
Para sistemas giroscópicos e componentes rotativos, uma vez que os rolamentos magnéticos podem funcionar no vácuo e não necessitam de lubrificação.

4. Laboratório e tecnologia de medição:
Para aplicações como centrífugas de alta velocidade, onde é necessário um atrito extremamente baixo e alta precisão.

5. Engenharia mecânica de precisão:
Em máquinas de processamento e instrumentos ópticos muito precisos, onde é necessário um desgaste mínimo e uma precisão máxima.

Rolamentos de fluidos:

As chumaceiras de fluido utilizam uma fina camada de fluido criada por pressão ou rotação para separar e suportar as peças móveis.
Esta camada pode ser constituída por óleo, água ou outros líquidos.
O atrito é mínimo aqui, uma vez que as peças se movem separadamente através do líquido.

Estrutura dos rolamentos de fluido:

1. Caixa de rolamentos e superfícies de rolamento: As superfícies das chumaceiras são muitas vezes feitas de material robusto e rodeadas por uma caixa que retém o fluido e estabiliza os componentes.
2. Camada de fluido: O movimento do eixo ou o bombeamento externo cria uma camada pressurizada de fluido que suporta o peso do eixo ou dos componentes.
3. Vedantes: Os vedantes são necessários para manter o fluido na área da chumaceira e evitar fugas.

Tipos de rolamentos de fluido:

1. Rolamentos hidrodinâmicos: a camada de fluido é criada pela rotação do eixo, que cria assim a distribuição de pressão necessária.
2. Rolamentos hidrostáticos: Aqui a camada de pressão é gerada externamente por bombas. Isto permite uma elevada capacidade de carga mesmo a baixas velocidades ou quando parado.

Aplicação de rolamentos líquidos:

As chumaceiras de líquidos são adequadas para aplicações de alta velocidade e onde se pretende uma baixa fricção e ruído.

1. Bombas e turbinas:
Em bombas de água ou de óleo e em centrais hidroeléctricas, uma vez que os rolamentos líquidos proporcionam uma lubrificação constante e suportam bem cargas e velocidades elevadas.

2. Cargas pesadas na indústria:
Em grandes máquinas industriais e laminadores, onde ocorrem cargas elevadas e fortes vibrações. A camada de fluido também amortece as vibrações e reduz o desgaste.

3. Navios e submarinos:
Em hélices de navios e turbinas de submarinos, que funcionam frequentemente na água ou num ambiente semelhante à água, uma vez que os rolamentos de fluido funcionam eficazmente sob cargas elevadas e em ambientes húmidos.

4. Centrais eléctricas:
Em grandes geradores e turbinas para garantir um movimento fiável e de baixo desgaste e prolongar a vida útil das máquinas.

5. Indústria aeroespacial:
Nos motores a jato para garantir um apoio fiável e de baixo atrito dos rolamentos a altas temperaturas e velocidades.

Rolamentos de ar, rolamentos aerostáticos ou aerodinâmicos:

Os rolamentos de ar são uma forma especial de rolamento. Utilizam uma fina camada de ar como meio de separação.
As chumaceiras de ar são ideais para aplicações que requerem uma fricção extremamente baixa e uma elevada precisão, tais como dispositivos ópticos ou microeletrónica.

Estrutura das chumaceiras de ar:

1. Superfícies de apoio: As superfícies das chumaceiras são muitas vezes feitas de materiais especiais que permitem um atrito mínimo e oferecem uma elevada estabilidade.
2. Sistema de alimentação de ar: Um sistema externo bombeia ar para a chumaceira, de modo a que se forme uma fina camada de ar entre as peças móveis.
3. Vedantes: Os vedantes também são necessários para manter o ar na área da chumaceira, de modo a manter uma pressão de ar uniforme.

Tipos de chumaceiras de ar:

1. Rolamentos de ar poroso: o ar sai uniformemente de um material poroso, formando uma camada estável.
2. Rolamentos de ar de bocal: Aqui o ar é alimentado através de uma série de pequenos bicos para criar uma camada de ar homogénea.
3. Rolamento de ar linear: Este rolamento permite movimentos lineares numa fina película de ar, resultando num funcionamento praticamente sem fricção, sem desgaste e de alta precisão, sem contacto direto entre as superfícies do rolamento.

Aplicações das chumaceiras de ar:

As chumaceiras de ar são utilizadas em aplicações de alta tecnologia onde a máxima precisão e a baixa vibração são importantes.

1. Fabrico de semicondutores e eletrónica:
No equipamento de fabrico de precisão, como por exemplo na produção de chips para computadores, as chumaceiras de ar proporcionam um controlo de movimento extremamente preciso e sem vibrações.

2. Equipamentos de medição e teste:
Em instrumentos de medição ótica e microscópios onde a vibração e a fricção mecânica podem interferir, como nos interferómetros laser.

3. Dispositivos médicos e aplicações laboratoriais:
Em equipamento analítico e de teste em que é necessário um movimento sem fricção para obter resultados precisos, como em centrifugadoras e analisadores de sangue.

4. impressão 3D e fabrico aditivo:
Em impressoras de alta precisão que requerem resoluções de camada minúsculas para maximizar a qualidade e o pormenor dos modelos.

5. Instrumentos ópticos e telescópios:
Em ópticas e telescópios de alta precisão que requerem movimentos sem vibrações para garantir imagens de alta resolução.

Para além dos rolamentos, os rolamentos lisos, os rolamentos magnéticos, os rolamentos de fluido e os rolamentos de ar oferecem vantagens únicas em diferentes aplicações. A seleção do rolamento certo depende da carga, fricção, precisão e requisitos de manutenção.

Manutenção e cuidados com os rolamentos:

A manutenção regular é crucial para garantir o funcionamento dos rolamentos como elementos de guia e para prolongar a sua vida útil:

• Uma lubrificação suficiente e regular reduz o atrito e protege contra o desgaste. Dependendo da aplicação, é utilizado óleo ou massa lubrificante, sendo que os intervalos de lubrificação variam.
• A sujidade e as partículas estranhas na chumaceira podem aumentar a fricção e provocar danos. As chumaceiras em ambientes poeirentos ou sujos devem, por isso, ser bem vedadas ou limpas regularmente.
• As chumaceiras devem ser verificadas regularmente quanto a sinais de desgaste e substituídas, se necessário. Os sensores modernos podem medir as vibrações e as temperaturas para avisar atempadamente de problemas.

Como elementos de guia, os rolamentos são um componente indispensável dos sistemas mecânicos. Guiam e suportam movimentos, reduzem a fricção e aumentam a precisão e a estabilidade de máquinas e veículos.

Segue-se um resumo dos pontos mais importantes a ter em conta na compra de rolamentos:

Ao comprar rolamentos, há uma série de aspectos importantes para garantir que o rolamento é ideal para a aplicação pretendida. A escolha correta dos rolamentos pode melhorar o desempenho e a vida útil das máquinas e equipamentos e reduzir os custos de manutenção e de inatividade.

• Decida se uma chumaceira de deslizamento, uma chumaceira magnética, uma chumaceira de ar ou uma chumaceira de fluido é adequada com base nos requisitos específicos da aplicação.
• Movimento linear ou movimento rotativo? Para o movimento rotativo, os rolamentos, os rolamentos lisos, os rolamentos magnéticos ou os rolamentos de fluido são frequentemente mais adequados, enquanto que para o movimento linear, devem ser escolhidos os rolamentos lisos magnéticos ou os rolamentos de ar.
• Considere se o rolamento deve suportar cargas radiais e/ou axiais elevadas.
• O rolamento deve ser capaz de suportar a carga dinâmica máxima esperada (movimento) e a carga estática (em repouso).
• Certifique-se de que o rolamento foi concebido para a distribuição de carga específica (cargas axiais, radiais ou combinadas).
• Em certas aplicações, o rolamento deve ser capaz de suportar com segurança uma determinada sobrecarga.
• Cada rolamento tem uma velocidade máxima recomendada na qual a temperatura de funcionamento e o desempenho ainda estão dentro do intervalo seguro.
• Certifique-se de que a chumaceira funciona de forma fiável à temperatura ambiente prevista, especialmente a temperaturas extremas (por exemplo, em sistemas de alta temperatura).
• Se forem atingidas velocidades elevadas, pode ser necessário um arrefecimento adicional ou uma lubrificação especial.
• A folga radial ou axial de um rolamento deve cumprir os requisitos. Uma folga excessiva pode levar a instabilidade e vibrações, enquanto uma folga insuficiente aumenta o desgaste.
• Dependendo da aplicação, pode ser necessária uma classe de precisão mais elevada, especialmente em máquinas que requerem alta precisão e baixas tolerâncias.
• Dependendo da aplicação (por exemplo, aço inoxidável para ambientes húmidos ou condições corrosivas). As chumaceiras com revestimentos especiais estão frequentemente protegidas contra a corrosão e o desgaste.
• As chumaceiras vedadas evitam que a sujidade e a humidade entrem no interior da chumaceira e reduzam a sua vida útil.
• Certifique-se de que o material é compatível com os lubrificantes pretendidos.
• Escolher entre chumaceiras lubrificadas com massa e com óleo ou mesmo chumaceiras sem manutenção (por exemplo, com lubrificante sólido).
• A escolha de um rolamento de baixa manutenção ou sem manutenção pode reduzir os requisitos de manutenção e os custos associados.
• Especialmente para aplicações de alta ou baixa temperatura, o lubrificante deve ser adequado ao ambiente.
• Alguns rolamentos são mais fáceis de instalar do que outros. O manuseamento deve ser tido em conta, especialmente quando é necessária uma substituição frequente.
• Os rolamentos normalizados estão muitas vezes mais facilmente disponíveis e são menos dispendiosos do que os rolamentos especializados. É vantajoso confiar em tamanhos e tipos de rolamentos padronizados.
• Verifique se são necessárias ferramentas especiais ou adaptações para a instalação.
• Preste atenção à vida útil especificada e considere se esta corresponde aos requisitos de funcionamento.
• Considere as condições ambientais, tais como humidade, pó, vibrações ou elementos corrosivos, uma vez que podem afetar a vida útil.
• A vida útil esperada pode ser verificada através de cálculos ou especificações do fabricante, especialmente para aplicações críticas.
• Um rolamento barato pode poupar custos a curto prazo, mas pode causar custos de avaria elevados. A longo prazo, os rolamentos de alta qualidade são frequentemente mais baratos.
• Especialmente em aplicações onde a máquina tem de evitar longos períodos de paragem, a disponibilidade e o tempo de entrega rápido dos rolamentos é importante.
• Tenha em atenção a fiabilidade e as garantias de qualidade do fabricante.
• Em áreas como a indústria alimentar ou a medicina, podem ser colocadas exigências especiais quanto ao respeito pelo ambiente.
• Para aplicações na proximidade de pessoas, como electrodomésticos ou tecnologia médica, um baixo nível de ruído pode ser crucial.
• Para aplicações com elevados requisitos de segurança ou higiene (por exemplo, na aviação ou no processamento de alimentos), devem ser selecionados rolamentos certificados que cumpram determinadas normas ISO ou DIN.

Uma análise cuidadosa dos requisitos dos rolamentos e a consideração das condições ambientais, cargas e necessidades de manutenção podem prolongar a vida útil do rolamento e melhorar significativamente a eficiência da máquina ou do sistema.

As chumaceiras podem ser adquiridas a vários fornecedores. A Exportpages fornece informações completas sobre fabricantes e fornecedores de rolamentos de todo o mundo.