PROJETO DE INTEGRAÇÃO

PROJETO DE INTEGRAÇÃO

INSTALAÇÃO DE ROLAMENTOS EM EIXOS E MANCAIS

Engenharia de Produção - 4º Semestre

Professor: Maurício Marsarioli

NOME: Camila Ramos Mathias RA: 4251722476

Gustavo Carvalho de Azevedo 4252057850

Jonas Finardi 3708596920

Dezembro – 2013

Campinas - SP

1. INTRODUÇÃO

A primeira utilidade do “rolamento” que nos vem à cabeça é servir como elemento auxiliar no transporte. E nisso os “rolamentos” são bem antigos. Alguns situam o início do seu uso por volta do ano 4.000 A.C., ajudando os Escandinavos a deslizar com seus trenós. Através de pictografias existentes na Noruega podemos ver uma estrutura formada por madeiras com rodas que se assemelhava a um trenó.

Outros historiadores preferem apontar o seu início por volta de 3.500 A.C., quando s Sumérios utilizaram um cubo de roda construído em madeira montado sobre um eixo também de madeira. A construção de seus inúmeros monumentos foi muito facilitada quando passaram a usar rolos de madeiras para transportar pedras de grande peso. Há inclusive uma ilustração datada de cerca de 1.800 A.C., que mostra um egípcio na ponta da pedra entornando um lubrificante no chão, também em muitos escritos gregos encontramos referências ao uso de “rolimãs” ou “esferas” e sobre as vantagens do uso de objetos esféricos para propósitos geométricos e para aplicações de engenharia. Porém é na civilização Romana onde os mais espetaculares desenvolvimentos são encontrados, pois no início deste século, arqueólogos descobriram duas embarcações e temos “duas esferas” que representam dois pontos de sumo interesse: um é o uso de metal nessas esferas, uma transição do uso de madeira para metal em “rolamentos”, e outro é o fato de que representa uma das mais antigas formas de “rolamentos” propriamente dita, apesar de que as esferas ou bolas não tinham livre rotação como nos modernos “rolamentos”.

Por volta do ano 1.500 é que Leonardo da Vinci estudou muito intensamente o princípio do fenómeno do atrito. Deve-se a ele a clara e completa distinção entre o atrito deslizante e rolante entre corpos sólidos. As pesquisas teóricas e práticas abrangeram também as diferenças de magnitude do atrito conforme espécie dos materiais em contato e também, conforme a utilização de meios lubrificantes entre as superfícies. Estes rudimentares projetos de “rolamento” provam que Leonardo da Vinci já tinha descoberto a maneira de reduzir a resistência de giro, mediante o auxílio de cilindros que servem como “corpos rolantes”.

Da ideia até a condição de fabricação industrial foi um longo e difícil caminho. Sob o enfoque do princípio fundamental, já na mais remota antiguidade foram empregados rolos cilíndricos de madeira para o transporte de pedras pesadas, que podemos considerar, de certa forma, os rústicos ancestrais dos “rolamentos de rolos”, sem levar em consideração, é claro, a concepção técnica e as aplicações modernas dos “rolamentos” de nossos dias. A concretização técnica deste princípio básico foi imposta com o surgimento das bicicletas em meados do século XIX, com desenvolvimento dos primeiros “rolamentos de esferas”. Após algumas mutações nos projetos, desenvolveu-se o assim chamado “rolamento tipo cone”. Eram “rolamentos de esferas” em que seus anéis formavam a figura de um cone. Foram considerados como a solução adequada para cubos de rodas e pedaleiras. Não admira, portanto, que um “rolamento tipo cone ajustável tenha, no fim do século passado, substituído o mancal deslizante até então utilizado nas rodas dos veículos”. O baixo índice de atrito e a maior segurança de funcionamento foram os fatores determinantes para a introdução dos “rolamentos”.

Na Europa, inicialmente, o desenvolvimento concentrou-se nos “rolamentos de esferas”. As experiências com “rolamentos de rolos” não foram as melhores. Nos Estados Unidos o desenvolvimento da indústria automobilística baseou-se mais nos “rolamentos de rolos” e, em especial, nos “rolamentos de rolos cónicos”. Na mesma época, na Europa, desenvolveu-se o “rolamento de rolos cilíndricos” e o “rolamento auto compensador de uma carreira de rolos esféricos”.

 

2. CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS ROLAMENTOS

2.1 - Construção dos rolamentos

A maioria dos rolamentos é constituída de anéis com pistas (um anel interno e um anel externo), corpos rolantes (tanto esferas como rolos) e um elemento retentor dos corpos rolantes (gaiola). O retentor (gaiola) separa os corpos rolantes em intervalos regulares entre as pistas internas e externas permitindo que girem livremente.

• Pista (anel interno e anel externo): a superfície onde os corpos rolantes giram é chamada pista. A carga aplicada no rolamento é suportada por esta superfície de contato. Geralmente o anel interno se fixa no eixo e o externo no mancal.

• Corpos rolantes: são classificados em dois tipos, esferas e rolos. Existem quatro tipos de rolos: cilíndricos, de agulhas, cônicos e esféricos. As esferas geometricamente têm um contato pontual com as pistas dos anéis interno e externo, enquanto a superfície de contato dos rolos é linear. Teoricamente, os rolamentos são construídos para permitir que os corpos rolantes girem orbitalmente enquanto giram em seu próprio eixo ao mesmo tempo.

• Gaiola: mantém os corpos rolantes a uma distância constante, entretanto a carga nunca é aplicada diretamente na gaiola, além de prevenir que os corpos rolantes caiam do rolamento quando são manuseados. Os tipos de gaiolas variam de acordo com a maneira como são fabricados, podem ser prensadas, usinadas e forjadas.

2.2 - Classificação dos rolamentos

Os rolamentos são classificados em dois principais grupos: rolamentos de esferas e rolamentos de rolos. Os rolamentos de esferas são classificados de acordo com a configuração dos seus anéis: rígidos de esferas, de contato angular e axiais. Os rolamentos de rolos são classificados de acordo