O que é um rolamento de encosto? Suporte de carga axial • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é um rolamento de encosto? Suporte de carga axial • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que é um rolamento de encosto? Suporte de carga axial.

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Entendendo os Mancais de Escora

Definição: O que é um rolamento de encosto?

A rolamento de encosto (também chamado de rolamento axial) é um rolamento especializado projetado para suportar cargas orientadas paralelamente ao eixo do eixo (cargas axiais ou cargas de empuxo) e para controlar a posição axial de um rotor. Ao contrário dos mancais radiais, que suportam cargas perpendiculares ao eixo, os mancais axiais possuem superfícies de contato perpendiculares ao eixo, permitindo que resistam a forças que tentam empurrar o eixo em qualquer direção axial.

Os mancais de encosto são essenciais em máquinas sujeitas a forças axiais, como bombas, compressores, turbinas, eixos de hélices e equipamentos verticais. A falha ou a capacidade inadequada dos mancais de encosto leva a danos excessivos. vibração axial, folga axial do eixo e potencial dano catastrófico devido ao contato do rotor com componentes estacionários.

Tipos de mancais de encosto

Rolamentos de esferas axiais

1. Rolamentos axiais de esferas

  • Projeto: Elementos esféricos que se movem entre arruelas de encosto planas ou ranhuradas
  • Capacidade de carga: Moderado
  • Speed: Velocidades médias a altas
  • Precisão: Boa precisão de posicionamento axial
  • Aplicativos: Máquinas-ferramenta, transmissões automotivas, cargas axiais moderadas

2. Rolamentos axiais de rolos cilíndricos

  • Projeto: Rolos cilíndricos entre arruelas de encosto
  • Capacidade de carga: Muito alto (contato linear vs. contato pontual)
  • Speed: Somente em velocidades baixas a médias
  • Precisão: Moderado
  • Aplicativos: Máquinas pesadas, bombas verticais, ganchos de guindaste

3. Rolamentos de rolos cônicos

  • Projeto: Um único rolamento suporta cargas radiais e axiais.
  • Capacidade de carga: Alto para cargas combinadas
  • Ajustabilidade: Pré-carga ajustável através do espaçamento
  • Aplicativos: Rodas automotivas, caixas de câmbio, situações de carga combinada

4. Rolamentos de esferas de contato angular

  • Projeto: O contato da esfera em ângulo suporta cargas radiais e axiais.
  • Configuração: Frequentemente usados em pares (costas com costas ou frente a frente)
  • Speed: Capacidade de alta velocidade
  • Aplicativos: Eixos de máquinas-ferramenta, bombas de alta velocidade

Mancais de encosto de película fluida

1. Mancais de encosto de pastilhas inclináveis

  • Projeto: Múltiplas almofadas pivotantes criando cunhas de óleo
  • Capacidade de carga: Muito alto (megawatts em turbinas de grande porte)
  • Speed: Ilimitado (usado até 30.000+ RPM)
  • Amortecimento: Excelente
  • Aplicativos: Turbinas a vapor, turbinas a gás, grandes compressores, geradores

2. Mancais de encosto de almofada fixa (área cônica)

  • Projeto: Almofadas estacionárias com superfícies cônicas
  • Capacidade de carga: Alto
  • Simplicidade: Sem partes móveis
  • Aplicativos: Bombas verticais, turbinas hidráulicas

Fontes de cargas axiais

Em Bombas e Compressores

  • Empuxo hidráulico do impulsor: A diferença de pressão através do impulsor cria uma força axial resultante.
  • Magnitude: Podem custar milhares de libras, mesmo em bombas de tamanho médio.
  • Direção: Normalmente em direção ao lado de sucção
  • Balanceamento: Orifícios de balanceamento, palhetas traseiras ou impulsores opostos reduzem o empuxo líquido.

Em turbinas

  • O fluxo de vapor ou gás cria pressão axial nas pás.
  • A magnitude do empuxo aumenta com a potência de saída.
  • Pode inverter a direção durante a inicialização ou alterações de carga.
  • Pistões falsos ou pistões de balanceamento contrabalançam o empuxo.

Em caixas de câmbio

  • As engrenagens helicoidais geram empuxo axial (magnitude proporcional ao torque transmitido).
  • Engrenagens cônicas criam componentes axiais
  • A direção do empuxo depende do sentido da engrenagem (direção do ângulo da hélice).

Outras fontes

  • Atração magnética: Em motores elétricos, o desequilíbrio magnético cria forças axiais.
  • Hélices e ventiladores: Impulso aerodinâmico resultante da aceleração de fluidos
  • Transmissões por correia: Correias anguladas criam componentes de força axial
  • Desalinhamento: O desalinhamento angular nos acoplamentos gera forças axiais oscilantes.

Problemas e diagnóstico de rolamentos de encosto

Falhas comuns

  • Sobrecarga: O empuxo excede a capacidade de carga.
  • Lubrificação inadequada: Fluxo de óleo ou graxa insuficiente.
  • Contaminação: Partículas que danificam superfícies de impulso
  • Vestir: Deterioração da superfície devido à abrasão ou fadiga.
  • Superaquecimento: Atrito excessivo ou resfriamento inadequado

Sintomas de vibração

  • Alto Vibração axial: Indicador primário de problemas no rolamento de encosto
  • Oscilação de baixa frequência: Eixo flutuando axialmente
  • Impactando: Se as folgas forem excessivas, os impactos no eixo param.
  • Medição: Sondas de proximidade axial ou acelerômetros revelam sintomas

Outros indicadores

  • Aumento da temperatura: Rolamento de encosto superaquecendo
  • Barulho: Sons incomuns provenientes da localização do rolamento de encosto.
  • Deslocamento axial: Movimento mensurável do eixo na direção axial
  • Qualidade do óleo: Partículas metálicas no lubrificante

Monitoramento e Manutenção

Parâmetros críticos de monitoramento

  • Vibração axial: Medição contínua ou periódica
  • Posição axial: Sondas de proximidade rastreando a posição do eixo
  • Temperatura do rolamento de encosto: monitoramento por RTD ou termopar
  • Fluxo e pressão do óleo: Para mancais de encosto de película fluida

Práticas de Manutenção

  • Verifique se a lubrificação do rolamento de encosto está adequada.
  • Verificar folgas axiais durante revisões gerais.
  • Inspecione as superfícies dos mancais de encosto quanto a desgaste ou danos.
  • Meça as cargas de empuxo reais, se possível (extensômetros, células de carga).
  • Dados de tendência de temperatura e vibração

Os mancais axiais, embora muitas vezes recebam menos atenção do que os mancais radiais, são cruciais para o controle da posição axial e para suportar cargas axiais em máquinas rotativas. Compreender os tipos de mancais axiais, as fontes de carga e os modos de falha permite a seleção adequada dos mancais, o monitoramento eficaz e a manutenção oportuna para evitar falhas que poderiam resultar em contato catastrófico entre o rotor e o estator e na destruição do equipamento.

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