Mancais de deslizamento: projetos, tipos, produção, finalidade, vantagens e desvantagens

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Geradores, motores de combustão interna, etc. usam mancais de deslizamento. São peças capazes de transmitir torque, garantindo o funcionamento normal dos mecanismos. Os rolamentos têm um design específico. Isso fornece um certo conjunto de características técnicas e operacionais da peça. As características do projeto de mancais deslizantes, suas variedades, vantagens e desvantagens serão discutidas abaixo.

Informações gerais

Os mancais de deslizamento (GOST 3189-89) são o tipo mais antigo de tais peças. Eles são usados como um elemento de peças rotativas para transmitir movimento de translação. Este é o principal componente do suporte do eixo, que garante o processo de sua rotação no processo de deslizamento do pino na superfície do mancal.

Destaquea peça percebe as cargas axiais e radiais que foram aplicadas ao eixo. O correto funcionamento da unidade depende da qualidade deste elemento estrutural.

Existe uma diferença significativa entre rolamentos e rolamentos deslizantes. A primeira dessas opções é caracterizada pela presença de tal design, que garante a distribuição da carga entre uma pluralidade de corpos rolantes. Eles estão contidos dentro do corpo. O mancal liso, por outro lado, percebe a carga quando ocorre o deslizamento. Mas em ambos os tipos de peças, o bom funcionamento só pode ser assegurado com uma boa lubrificação.

Considerando a diferença entre rolamentos e rolamentos, vale ress altar que seu custo é visivelmente diferente. Isso se deve ao grau de carga que essas peças podem suportar. Por exemplo, um rolamento custa mais porque pode operar em velocidades mais altas. Tem um design mais avançado.

O mancal deslizante é relativamente barato. Ao mesmo tempo, é usado em muitos ramos da atividade humana. Esses tipos de projetos são usados onde o uso de rolamentos é impossível ou não lucrativo:

• Em produtos em que os eixos operam em condições de maior vibração e choque. Por exemplo, podem ser motores de combustão interna, martelos, laminadores, etc.
• No projeto de eixos de grande diâmetro. Pode ser um sistema de hidroturbinas, laminadores, etc.
• Em máquinas de alta velocidade, como centrífugas.
• Em dispositivos de alta precisão como suportes de máquinastelescópios, microscópios, fusos de máquinas-ferramenta e muito mais.
• Em eletrodomésticos, máquinas e mecanismos de baixa velocidade, dispositivos que operam em ambientes aquáticos ou agressivos.
• Em aparelhos com hastes pequenas, como relógios, cronômetros, etc.

Design

Como funciona um mancal liso? Os principais elementos de seu design são o corpo, no qual há uma inserção especial. O processo de sua fabricação é regulamentado pelo GOST.

A carcaça do mancal de bucha pode ser bipartida ou sólida. No primeiro caso, para conectar a base e a tampa, é feito por meio de cavilhas, parafusos ou cunhas. Se o corpo for de uma peça, pode ser de uma peça ou soldado. A escolha depende das condições de operação. Variedades fundidas suportam cargas pesadas.

Por causa da força lateral que atua em caixas de peça única, a tampa e a base são fornecidas com superfícies de coordenação especiais para prolongar sua vida útil.

Os casquilhos lisos podem ter folga ajustável e não ajustável. O funcionamento da estrutura é assegurado por uma ou mais cunhas tipo óleo. Nos rolamentos de peça única, as camisas são feitas na forma de buchas.

Em unidades modernas, os rolamentos são relativamente curtos. Isso reduz a rigidez do eixo. Além disso, os requisitos para autorização no desembarque tornaram-se menos rigorosos. Pode ser mínimo em um rolamento curto. Neste caso, não há perigo de emperramento, emperramento das partes móveis da estrutura aoinclinado.

Considerando como funciona um mancal liso, vale a pena notar que variedades curtas de designs têm algumas desvantagens. Eles ficam sem graxa mais rápido. Se não for adicionado a tempo, a estrutura falhará. Mas eles terão lacunas menores. Em rolamentos curtos, a remoção de calor das superfícies de atrito é melhor. Se o comprimento for grande, é usado um design autocompensador. Permite eliminar distorções quando elas aparecem.

Lubrificando a estrutura

Considerando o projeto dos mancais lisos, vale ress altar que um dos elementos importantes é a lubrificação. Como já mencionado, é composto por um corpo e uma manga. A parte de suporte do eixo é chamada de munhão. Ele (assim como a forma da superfície de trabalho da estrutura) pode ser cônico, cilíndrico ou plano. Se o munhão estiver na extremidade do eixo, é uma espiga. Se estiver localizado no meio, é o pescoço.

Um dispositivo de lubrificação é um elemento de design obrigatório. Fornece óleo ou outro material com qualidades apropriadas para a folga formada entre o eixo e a luva. A lubrificação permite que a estrutura gire com pouca resistência. Se este material acabar, a peça falhará devido ao superaquecimento causado pelo atrito. As superfícies de trabalho também serão destruídas.

Os lubrificantes podem ter uma aparência diferente. Na maioria das vezes, são materiais consistentes com alta viscosidade. Durante a operação do rolamento, ele aquece, torna-se mais fluido. Isso explicadeslizamento de alta qualidade de elementos móveis.

Para aumentar a segurança de tais projetos, os rolamentos industriais passaram a ser fornecidos com um lubrificante especial. É um material poroso duro. Este é um lubrificante em pó durável e de alta qualidade. Garante uma longa vida útil do rolamento.

Este é um projeto de sistema autolubrificante. É feito com tecnologia de metalurgia do pó. Durante a operação do rolamento, o óleo é liberado deste material. Eles inicialmente impregnam a fração sólida. Quando o sistema está ocioso, ele esfria. O óleo é reabsorvido. Desta forma, a perda de óleo é reduzida ao mínimo. Isso é especialmente importante ao operar rolamentos industriais. Cargas significativas atuam sobre eles, portanto, são apresentados maiores requisitos para a qualidade do lubrificante. Ao usar este sistema, o rolamento é rotulado como autolubrificante.

Variedades de designs

Considerando a classificação dos mancais de deslizamento, pode-se notar que eles diferem de maneiras diferentes. Em primeiro lugar, as peças apresentadas são distinguidas por características estruturais. Eles podem ser dobráveis e não dobráveis. De acordo com o campo de aplicação, os rolamentos podem ser domésticos e industriais. Eles diferem em tamanho, princípio de operação e instalação.

Além disso, os rolamentos disponíveis no mercado diferem no material da caixa e da bucha. Como já mencionado, a composição do lubrificante dentro do sistema também é diferente. Outra classificação édiferença de detalhes de acordo com o princípio da carga percebida. De acordo com esta característica, distinguem-se três tipos principais de casquilhos deslizantes:

• Teimoso. Eles percebem as forças axiais que são direcionadas paralelamente ao eixo do munhão. Esses projetos são freqüentemente chamados de rolamentos axiais.
• Radial. Tais estruturas são projetadas para operar sob condições de carga radial. Neste caso, uma carga perpendicular atua no eixo do munhão.
• Contato angular. Tipo universal de construção. Eles suportam cargas axiais e radiais.

Dependendo das características dos dispositivos apresentados, seu escopo também é determinado.

Escolha do Fabricante

Considerando as características de projeto dos mancais de deslizamento, vale a pena notar que pode diferir ligeiramente dependendo das abordagens de produção. Eles são feitos de materiais diferentes. O escopo e a vida útil dos produtos dependem disso.

Hoje, um dos maiores fabricantes nacionais das peças apresentadas é a Usina de Rolamentos Plain Tambov. Aqui são utilizadas as mais modernas tecnologias para a fabricação de estruturas bimetálicas. A empresa é especializada na produção de mancais de deslizamento para motores de tratores, automóveis, locomotivas a diesel, colheitadeiras, navios, bem como para compressores de grandes indústrias. A produção dos produtos é realizada em equipamentos modernos de empresas estrangeiras de renome.

Os produtos da fábrica são utilizados nos motores desses veículosfundos:

• GÁS.
• M-412.
• VAZ.
• ZAZ.
• YAMZ.
• ZIL.

Há também uma grande variedade de rolamentos para motores de tratores. As buchas do virabrequim têm dimensões:

• Largura - 14-102 mm.
• Diâmetro - 24-135 mm.
• Espessura – 1,5-6,1 mm.

Cooperando ativamente com fabricantes de vários veículos e unidades, a fábrica de Tambov está constantemente melhorando os projetos de rolamentos. Isso nos permite atender às crescentes demandas dos clientes.

Além disso, o fabricante no mercado nacional possui uma grande variedade de mancais de deslizamento de outros fabricantes, por exemplo, Daido Metal Rus LLC, Zollern Company, etc. projeta, promove o uso de novos materiais, tecnologia no processo de fabricação de rolamentos.

Prós e contras

Existem várias vantagens e desvantagens dos mancais de deslizamento. As características positivas do design incluem:

• Construção simples, pelo que o custo deste tipo de peças é relativamente baixo. Para máquinas com carga leve e baixa velocidade, o rolamento é feito na forma de uma luva simples.
• Confiabilidade durante a operação. Os rolamentos lisos são usados mesmo em acionamentos de alta velocidade. Ao mesmo tempo, seu design é bastante confiável, o que permite a operação de tal peça por um longo tempo.
• Capaz de aceitar e suportar grandes cargas dinâmicas. O design não tem medo de choques, vibrações. Isso se deve à grande área da superfície de trabalho, que suporta a carga. A camada de lubrificante tem um efeito de amortecimento. Ele está localizado entre o revestimento e o eixo, o que também prolonga significativamente a vida útil do produto.
• Os rolamentos fazem baixo ruído durante a operação. Em qualquer velocidade, o sistema opera quase silenciosamente.
• As dimensões radiais são relativamente pequenas.
• Ao usar estruturas divididas, pode ser instalado em munhão de eixo de formato complexo, por exemplo, um virabrequim. Neste caso, não é necessário desmontar engrenagens, polias e demais peças colocadas em outros munhão.

O design dos mancais de deslizamento também tem algumas desvantagens:

• Durante a operação, o sistema é constantemente monitorado. Isso se deve à necessidade da presença de lubrificante no projeto. Caso contrário, o sistema pode superaquecer. Se o lubrificante parar de fluir para os elementos de atrito, ele quebrará.
• As dimensões axiais são bastante grandes. Isso é necessário para aumentar a área de trabalho da superfície de trabalho da estrutura. Ela leva a carga.
• Durante o período de partida, há uma perda significativa de potência devido ao atrito. Isso pode acontecer ao usar lubrificante de baixa qualidade ou inadequado.
• Os custos operacionais são comparativamente altos. Isso se deve à necessidade de aplicar uma grande quantidade de lubrificante. As unidades também são paradas para limpeza e resfriamento.sistemas. Isso leva ao tempo de inatividade do equipamento.
• O sistema durante o período de partida afeta o desgaste da superfície do munhão. Isso é especialmente perceptível ao usar lubrificante de baixa qualidade.

Inserir materiais

Os rolamentos deslizantes diferem em várias qualidades específicas. Os materiais de mancais lisos devem atender a uma série de requisitos. Eles devem:

• Seja resistente ao desgaste e tenha alta resistência ao emperramento quando lubrificado incorretamente. Isso é especialmente perceptível durante o período de partida, aceleração e desaceleração.
• Seja resistente à fratura frágil que pode ocorrer devido ao impacto. Além disso, os materiais devem ser dotados de alta resistência à fadiga.
• Tem baixo atrito.
• Tem uma alta condutividade térmica.
• Se caracteriza por um baixo coeficiente de expansão com o aumento da temperatura.

A bucha é uma peça de reposição de um mancal liso. Deve ser feito de materiais duráveis e de alta qualidade. São os revestimentos que se desgastam mais rapidamente no design. Eles assumem a carga principal. Se o munhão se desgastasse, sua substituição e restauração custaria uma ordem de magnitude mais cara. Portanto, são apresentados maiores requisitos para suas qualidades.

Quanto mais dura a superfície do munhão, mais confiável é o mecanismo. Portanto, esta parte do rolamento geralmente é endurecida ou endurecida. Os insertos podem ser metálicos ou não metálicos. Em uma categoria separada, metal-cerâmicabuchas.

As variedades metálicas de materiais são bronze, babbits, ligas de alumínio, zinco, ferro fundido especial antifricção. A escolha do material depende da aplicação do rolamento, das características de seu funcionamento.

Inserções de metal

Os rolamentos deslizantes podem ser feitos de vários metais e ligas. Os materiais de mancais lisos atendem aos requisitos das normas. Os seguintes metais podem ser usados para buchas:

• Bronze. Este tipo de revestimento é usado para cargas pesadas, bem como velocidades médias. As ligas de bronze estanho têm o maior efeito antifricção neste grupo. Se este metal for combinado com alumínio ou chumbo, o munhão se desgastará rapidamente. Portanto, essas ligas são montadas apenas em variedades endurecidas da seção de rolamento do eixo. Ligas de bronze e chumbo são usadas se as cargas de choque atuarem na estrutura.
• liga Babbit. É baseado em estanho ou chumbo. Esse material é utilizado para a fabricação de buchas em estruturas críticas que operam sob condições de carga pesada ou moderada. Este é um dos melhores metais antifricção, pois é resistente ao gripagem, encaixa perfeitamente no seu nó. Mas sua força é baixa. Portanto, o babbitt é derramado em uma camada fina sobre a base sólida da bucha feita de ferro fundido, aço ou bronze.
• Ferro fundido. Tipos de material antifricção são usados. Eles são adequados para uso em mecanismos de baixa velocidade e baixa responsabilidade.

Metalcerâmica

Peça de reposição do rolamentodeslizamento pode ser feito de cermet. Este material é feito no processo de prensagem e sinterização de cobre e ferro em pó. Grafite, chumbo ou estanho são adicionados à composição.

Este é um material poroso que é pré-saturado com manteiga derretida. Isso permite que o sistema funcione por um longo tempo sem trocar o lubrificante. Os revestimentos metalocerâmicos são usados em máquinas de baixa velocidade, em locais onde é difícil lubrificar.

Fones de ouvido não metálicos

Os arbustos podem ser feitos de materiais não metálicos. Para isso, são utilizados plásticos especiais antifricção. Plásticos laminados de madeira e borracha também podem ser usados para esta finalidade. Esses tipos de revestimentos são resistentes à gripagem, pouco exigentes para compostos lubrificantes. Eles funcionam bem no nó. O escopo desses rolamentos é específico. Como o sistema pode ser praticamente lubrificado com água, isso permite que o rolamento seja usado na indústria alimentícia e em várias outras indústrias.