O rolamento de giro (ou coroa de orientação) é um rolamento de grande porte composto por dois anéis concêntricos e elementos rolantes (esferas ou roletes), que podem suportar altas cargas radiais, axiais e momentos de inclinação. Os rolamentos de giro padronizados da SKF apresentam diâmetros entre 400 e 1.000 mm, mas rolamentos maiores também podem ser feitos sob encomenda, chegando a até 18.000 mm.
Esse tipo de rolamento apresenta grande capacidade de suporte de carga e de transmissão de potência em todas as direções, sendo geralmente aplicado no levantamento de grandes cargas movidas a baixa velocidade.
As partes construtivas básicas desse tipo de rolamento são:
- Anel interno e anel externo: nos rolamentos de giro, um desses anéis pode ser usinado em forma de coroa dentada, caso seja necessário girá-lo com o uso de um pinhão. Cada um desses anéis pode ser feito a partir de uma peça única, ou de seções de anel, a depender do seu diâmetro e da forma como os elementos rolantes serão inseridos dentro de suas pistas;
- Elementos rolantes: podem ser fabricados na forma de esferas ou roletes. Eles podem ser montados em mais de uma carreira, combinando elementos de qualquer um dos dois tipos;
- Espaçadores: são peças colocadas entre os elementos girantes para manter um espaçamento uniforme e evitar o contato direto entre eles, exercendo a mesma função da gaiola de rolamentos menores. São feitos de polímeros como a poliamida;
- Selo de vedação: são utilizados para proteger os elementos rolantes da umidade e de contaminantes, além de reter o lubrificante nas pistas dos anéis. Também são feitos de materiais poliméricos como o buna N.
Principais aplicações do rolamento de giro:
Os rolamentos de giro são utilizados principalmente em máquinas que suportam altas cargas e que trabalham em baixas rotações. Assim sendo, são utilizados em escavadoras, gruas, rolos compactadores, equipamentos para mineração, turbinas eólicas etc.
A configuração do rolamento de giro varia de acordo com os tipos de elementos girantes e do número de carreiras desses elementos. Devido a essa variação, cada tipo de rolamento de giro apresenta uma série de vantagens e desvantagens, e têm aplicações distintas.
Veja a seguir os principais tipos de rolamentos de giro e suas aplicações:
Rolamento de giro de esferas
Os rolamentos de giro de esferas com uma carreira são os mais comuns, apresentando um design relativamente simples, com quatro pontos de contato nas pistas dos seus anéis.
Assim como os rolamentos de esferas comuns, eles são compostos de um anel interno e um anel externo, ambos em peças únicas. Também fazem parte de sua composição selos de vedação integrados, esferas e espaçadores. Estes dois últimos são montados através de um furo em um de seus dois anéis, que é fechado com um plug que se conforma à pista do anel no qual é encaixado.
Estes rolamentos são versáteis e particularmente vantajosos em aplicações nas quais as cargas axiais, radiais e de momentos de inclinação são leves ou médias.
Alguns exemplos de aplicações de cargas leves são: robótica, plataformas de trabalho aéreo e plataformas giratórias industriais. Nessas aplicações os rolamentos podem ser operados a velocidades tangenciais de até 2 m/s.
Já quando falamos de cargas médias temos como exemplos de aplicações guindastes e elevadores em obras de construção civil. Estes rolamentos de giro possuem o mesmo tamanho dos utilizados em aplicações leves, porém suportam velocidades tangenciais maiores, podendo chegar a até 4 m/s.
Rolamento de giro de roletes cruzados
Esse rolamento também apresenta um design simples, composto por um anel interno e um externo, sendo cada um destes anéis constituídos por uma peça única. Os roletes são separados por espaçadores de poliamida e protegidos por selos de vedação. Esses rolamentos suportam cargas radiais altas e cargas axiais e momentos de inclinação médios.
O rolamento de roletes cruzados deve ser montado em suportes que apresentem uma rigidez maior e um nivelamento mais preciso do que aqueles dos suportes de rolamento de giro de esfera. A montagem dos roletes e dos espaçadores é feito através de um furo em um dos anéis, da mesma forma que nos rolamentos de esfera. Porém, diferente dos elementos dos rolamentos de roletes comuns, seus roletes são montados com uma defasagem de 90° entre si.
As aplicações típicas para esse tipo de rolamento são movimentação de terra, equipamento de manuseio de material de construção e robótica.
Rolamento de giro com 3 carreiras de roletes
Esse rolamento é excelente para aplicações com altas cargas e momentos de inclinação. É constituído por um anel de peça única e um anel de duas peças, além de dois conjuntos de roletes para suportar cargas axiais e um conjunto de rolete para suportar cargas radiais.
O rolamento com três carreiras de roletes pode ser usado em turbinas eólicas de grande porte, turbinas de usinas maremotrizes, escavadeiras anfíbias, guindastes de navios e guindastes de plataformas petroleiras.
Rolamento de giro de esferas e roletes
Estes rolamentos suportam altas cargas axiais assim como o rolamento de três carreiras, mas apenas em uma direção. Sua resistência a momentos de inclinação também é menor. Esses rolamentos são compostos por dois anéis de peça única e normalmente apresenta a folga interna na direção axial. As esferas são inseridas por um furo em um dos dois anéis, e são colocadas alternadamente com os espaçadores de poliamida.
Os rolamentos combinados de esferas e roletes geralmente são aplicados em escavadeiras, máquinas de movimentação de cargas sólidas a granel e em máquinas de transporte de troncos de madeira.
Montagem de rolamentos de giro
Os rolamentos de giro não são montados em mancais comuns. Assim sendo, sua montagem demanda habilidade e experiência dos técnicos para evitar que ocorram falhas prematuras na peça.
Eles devem selecionar tanto o método quanto as ferramentas corretas para esta tarefa. Apesar de os rolamentos de giro serem de tipos e aplicações variados, alguns cuidados comuns devem ser tomados em qualquer montagem como, por exemplo:
- A montagem deve ocorrer sempre que possível em um ambiente seco e limpo. Quando os rolamentos de giro tiverem que ser montados em uma área desprotegida, medidas de proteção devem ser tomadas para garantir a integridade do rolamento e de componentes associados durante todo o processo de instalação;
- Os anéis e selos de vedação dos rolamentos de giro nunca devem ser martelados ou ajustados com pancadas fortes dadas por outras ferramentas. Outra coisa que nunca deve ser feita é aplicar a força necessária para montagem através dos elementos rolantes;
- Antes da montagem é preciso que todas as peças, ferramentas, equipamentos e informações estejam disponíveis a alcance do técnico. Deve-se consultar o desenho do projeto e suas instruções para se certificar que o componente será montado na ordem correta;
- Apenas parafusos e porcas especificados na documentação técnica ou nas instruções de montagem devem ser utilizados. Esses materiais também devem ser consultados para se verificar qual o torque recomendado durante a instalação. O parafusamento deve ser realizado com uma chave de torque ou com tensionador hidráulico para parafusos, respeitando a sequência de torque.
Importante
Os rolamentos de giro devem ser transportados e armazenados em uma superfície plana que se estenda sob toda a face do rolamento. O transporte pode ser facilitado com auxílio de acessórios para o içamento do rolamento como, por exemplo, olhais de suspensão. Deve-se ter cuidado, no entanto, para que esses olhais sejam parafusados em diversos pontos do rolamento, de forma balanceada, evitando que haja concentração de carga em apenas um dos parafusos. Como os anéis apresentam paredes relativamente finas, estas sobrecargas pontuais podem danificar a pista do anel;
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