Mancal é um elemento de máquina que serve como apoio fixo para a transmissão mecânica em elementos girantes (eixos e rolamentos). Normalmente são fabricados de ferro fundido ou aço, e bipartidos (base e tampa). Os principais tipos de mancais são: rotativo ou de rolamento e de deslizamento ou de bucha.
Eixos e rolamentos são elementos girantes de uma máquina. Para funcionarem, necessitam de um suporte de apoio que é chamado de Mancal.
Por isso, este artigo é sobre esse componente fundamental para o funcionamento de muitos equipamentos.
Se você chegou até aqui querendo saber sobre qual é a função de um mancal e os principais tipos, saiba que está no lugar certo.
Preparamos um artigo objetivo e direto ao assunto, sem aquele monte de informação que só faz você perder tempo e não encontrar o que precisa.
Tudo isso porque a Abecom é uma distribuidora de mancal, localizada em São Paulo, e especialista em sistemas de transmissão mecânica. Algo raro de se ver em uma distribuidora de componentes para a indústria.
Tem equipe formada por técnicos e engenheiros especializados que entendem tudo sobre o assunto.
Além disso, são certificados pelos maiores fabricantes de Mancal e, por isso, podem lhe oferecer todo o suporte técnico necessário.
A Abecom é mais do que uma distribuidora para você comprar um mancal. É sua parceira e quer que você obtenha os melhores resultados em durabilidade e vida útil do seu equipamento.
Mas vamos direto ao assunto. Quer saber tudo sobre mancais?
A função do mancal é servir de apoio para eixos girantes, dar apoio e suportar uma carga enquanto está em contato com um eixo ou elemento rolante. Logo, os mancais estão sujeitos às forças de atrito devido à rotação do eixo. Dessa forma, o atrito ocorre devido ao contato da superfície do eixo com o mancal.
Portanto, é um componente fundamental em qualquer máquina ou equipamento. Principalmente quando se pretende obter eficiência na transmissão de potência em sistemas mecânicos. Qualquer falha nele pode causar a parada do equipamento e, consequentemente, a perda de produção.
Existem dois principais tipos de mancais:
Mancais de deslizamento (ou de bucha)
Mancais de rolamento (ou rotativo)
Um mancal de deslizamento tem como característica o uso de uma bucha fixada ao suporte. Usado em máquinas pesadas ou equipamentos de baixa rotação. Neste último, por evitar o superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
Para aplicações em alta velocidade e atrito menor, o mais indicado são os mancais de rolamento.
O mancal de rolamento (rotativo) comporta rolamento de esferas, de rolos ou de agulha que servem como apoio do eixo. Dessa forma, quando o eixo gira, as esferas ou rolos também giram.
Em outras palavras, trata-se de um suporte fixo onde o rolamento é montado no furo do mancal para suportar o eixo.
Basicamente é composto por dois anéis concêntricos e um elemento rolante entre eles. É considerado um mancal de menor atrito devido a redução do escorregamento.
Os mancais com rolamento podem ser projetados inteiros ou bipartidos a fim de facilitar a montagem. Além disso, permitem que sua instalação seja possível para variadas aplicações. São práticos por sua flexibilidade de uso e pela possibilidade de trabalhar com outros acessórios.
Não exigem grandes necessidades de manutenção, reduzindo gastos com parada de máquina ou abruptas manutenções corretivas.
É composto por um conjunto de esferas e alojamento. Por ser rígido, não permite movimento de flexão ou desalinhamento do eixo. Pode suportar carga radial e axial, além de altas velocidades. Por isso, atende uma ampla gama de aplicações.
É recomendado em aplicações que demandem alta rotação e pouco ruído. São adequados para suportar cargas combinadas (axiais e radiais) atuando simultaneamente. Também são fabricados com uma ou duas carreiras.
Permite que o eixo trabalhe em alta velocidade e suporte elevadas cargas de impacto na direção radial. Podem ser encontrados nas seguintes formas: de acordo com o número de carreiras de rolos (uma, duas ou quatro) e de acordo com o tipo de gaiola (com, sem ou projetos especiais).
É preparado para suportar altas cargas de impacto, inclusive impactos radiais e axiais simultâneos. Contam com linhas de projeção das pistas que se encontram em um ponto comum no eixo do rolamento. Sua capacidade de carga axial aumenta com ângulo de contato crescente.
O rolamento axial de esfera possui dois anéis, um no eixo e outro na base que acomoda as esferas em seus canais. Não podem ser submetidos a cargas radiais. São compostos por anel de eixo, gaiola axial e anel de caixa que pode ter superfície de assento plana ou esférica.
Utilizado para cargas elevadas e em baixa rotação. O rolamento de rolos de agulha, apresenta diâmetro pequeno em comparação com seu comprimento. O perfil modificado de pista/rolo, faz com que se evitem os picos de tensão. Dessa forma, sua vida útil é prolongada.
Possuem diferentes perfis e ampla variedade de materiais, séries e tamanhos. Essas características fazem com que sejam indicados para as mais diversas aplicações e condições operacionais.
Nesse tipo de mancal o rolamento possui a característica de serem auto-alinháveis, permitindo desalinhamentos angulares do eixo em relação ao alojamento. Ele consegue corrigir os erros de alinhamento causados por flexão, por desalinhamento ou até mesmo erros de instalação.
O mancal com rolamento (rotativo) apresenta algumas vantagens quando comparado ao mancal de deslizamento:
Da mesma forma, também apresentam algumas desvantagens:
Mancal de deslizamento é um elemento de máquina que serve de apoio para eixos girantes. Seu funcionamento se baseia no deslizamento entre um eixo e uma bucha. Estão sujeitos às forças de atrito que surgem devido à rotação desse eixo que exerce uma carga sobre a bucha.
Está sujeito às forças geradas pela rotação do eixo e, portanto, sujeito a danos de variadas espécies.
Sendo assim, o projeto deve levar em conta fatores importantes, como:
Considerando estes fatores, a vida útil poderá ser prolongada.
O mancal de deslizamento deve ser frequentemente inspecionado, dentro de um planejamento de manutenção preventiva.
É fabricado em material de alta resistência e possui uma fina camada de óleo lubrificante entre o eixo e a bucha. Evitando assim o atrito.
Ideal para altas velocidades e cargas elevadas. Suportando-as com uma fina camada de gás ou líquido;
Uma de suas características é diâmetro do eixo ser próximo ao diâmetro interno da bucha. Ou seja, de tal forma que quando montado, a folga entre esses dois elementos seja muito pequena e acomodando o filme de óleo lubrificante.
Como resultado, impede o contato direto entre as duas partes durante a operação, situação em que se atinge o regime de lubrificação hidrodinâmica.
Por exemplo, pode ser utilizado em turbo máquinas pois permite altas cargas em altas velocidades.
Além disso, sua vida, teoricamente, é infinita uma vez que não existe contato entre peças com movimento relativo. Portanto, garantindo longa continuidade operacional.
Apresenta precisão extremamente alta, quase isento de desgaste. Desse modo é muito utilizado em aplicações de alta precisão no movimento de rotação. Por exemplo em máquinas de medição, máquinas de testes e máquinas ferramentas.
Seu funcionamento ocorre através de um sistema de alimentação de lubrificante com pressão externa. Portanto, pressionando continuamente o lubrificante líquido através de canais de entrada para câmaras entre as superfícies do mancal. Como resultado, as superfícies deste elemento de apoio são separadas por um filme de lubrificação fino.
Assim, não será gerado nenhum atrito. Ou seja, possibilita uma regulagem de posição de alta precisão, na faixa de sub-micrometros.
No mancal hidrostático não ocorre resistência de deslize no início ou parada do equipamento, que apesar de pequenas, geram desgastes nestes produtos.
É lubrificado com um filme de ar, cuja camada tem espessura entre 5 e 30 microns. Sendo assim, as superfícies são intercaladas com camadas de ar comprimido, que é fornecido por um ou mais bocais no mancal.
A sua precisão é muito elevada, além disso não gera calor. Entretanto, o seu custo de fabricação e manutenção é elevado. Impossibilita a sua utilização em larga escala.
Este tipo suporta altas temperaturas e quase não gera calor. Produz baixa vibração quando comparados com outros tipos.
Apresenta pequeno erro médio de giro (excentricidade) e baixo ruído de operação. Desse modo, o ar pode escapar para o ambiente sem perigo de contaminação, não havendo necessidade de equipamento auxiliar para reciclagem.
Também há fricção mínima e exatidão elevada a altas e baixas velocidades e, além disso, não necessitam lubrificação e não há desgaste.
Este não utiliza lubrificantes, pois usa campos magnéticos para suportar seu carregamento. Dessa forma consegue manter o eixo em suspensão pela ação de forças magnéticas.
O mancal magnético pode ser tanto do tipo axial quanto radial.
O mancal de deslizamento possui como grande vantagem, a montagem e desmontagem. Também apresenta variadas formas construtivas que possibilitam uma ampla gama de aplicações. Cada uma delas atendem determinadas aplicações de trabalho.
Sendo assim, as principais vantagens de um mancal de deslizamento são:
Como desvantagem temos que ele produz alta temperatura durante seu funcionamento. Também exigem constantes lubrificações porque a insuficiência de lubrificante provoca o desgaste em buchas e eixos.
E, portanto, as desvantagens do mancal de deslizamento são:
O atrito é a principal fonte de desgaste em mancais e componentes de transmissão. O mancal de deslizamento necessita de uma maior quantidade de óleo lubrificante. Em virtude do grande atrito entre o eixo e a bucha.
Nesse sentido, o rotativo necessita de uma menor quantidade de lubrificante. No entanto, uma boa lubrificação de mancias é essencial para o correto funcionamento do equipamento e para maior durabilidade da peça.
Além de reduzir o atrito, a lubrificação refrigera ou esfria o arranjo de rolamento. Evita o superaquecimento do dispositivo e reduz as vibrações que causam danos ao equipamento. Da mesma forma protege contra corrosão e impurezas. Em casos especiais atuam como vedante, na transmissão da força e como isolante.
A manutenção em mancais depende da aplicação ou função. Convenciona-se que o tempo de intervalo de manutenção de um mancal é:
Antes de realizar a manutenção no elemento de apoio de um equipamento, verifique as normas de segurança e utilize corretamente os EPIs.
Analise se há ruídos durante a operação. Depois verifique se há vazamentos, travamentos ou folgas.
É fundamental que a análise seja realizada por um profissional especializado no funcionamento da máquina. Também é recomendável consultar um especialista neste tipo de componente. Preferencialmente, um profissional certificado e autorizado pelo fabricante.
Assim ele poderá analisar se há necessidade de trocas ou ajustes de acordo com cada equipamento.
A manutenção preditiva em mancais deve ser feita através do seu monitoramento usando técnicas como: análise de vibrações, termografia, ultrassom e alinhamento de eixo a laser.
Alguns dos defeitos identificados são:
O fabricante de rolamentos e mancais SKF, recomenda usar parafusos ou prisioneiros da classe 8.8 e uma arruela conforme a ISO 7089:2000 ou 7090:2000. Também, uma arruela de pressão, para fixar as unidades de rolamento de esferas ou rolos à base.
Parafusos de cabeça sextavada, de acordo com a norma ISO 4014:1999 são apropriados. De forma alternativa, pode-se usar parafusos Allen, conforme a norma ISO 4762:1988.
Mais importante, não retire o mancal da embalagem original até que ele seja montado. Isso o protege contra contaminantes, especialmente em ambientes agressivos.
São Paulo é um dos estados com diversos parques industriais, por este motivo possui uma procura relativamente alta de mancais. A indústria paulista é muito ampla e de segmentos diversificados. Tem sua atuação deste a fabricação de equipamentos à serviços de manutenção e reparo.
Atuar como um distribuidor de mancal em São Paulo, requer profissionais especializados e altamente capacitados. Além disso, a distribuidora deve ser certificada e autorizada pelo fabricante.
Contar com uma distribuidora em SP que seja qualificada e trabalhe com produtos originais é uma segurança que os clientes da Abecom possuem.
Mais do que uma distribuidora autorizada a Abecom é sua parceira.
Para manter o compromisso de oferecer soluções de excelente qualidade, a Abecom oferece: Mancais SKF, Mancais FCM, Mancias FRM, mancais Browning e Sealmaster.
Browning e Sealmaster são duas linhas que surgiram com a aquisição da Morse Industrial pela Power Transmission Solutions, da Regal. Desde então, desenvolvem produtos de alto desempenho, confiabilidade e durabilidade.
São fáceis de instalar, oferecem produtos que atendem as produções específicas e agressivas, como o caso da indústria alimentícia, além de boa retenção de contaminantes e redução da fricção.
A Abecom pode lhe ajudar na melhor escolha do seu mancal. Nossa equipe de especialistas é altamente qualificada.
Nossa experiência em mais de 55 anos, permite que auxiliemos nossos clientes na manutenção preditiva e sistema de monitoramento para lubrificação de mancais e rolamentos. Com redução global de custos, através de inovação e engenharia de aplicação.
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