Rolamentos de grande e pequena escala

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Aplicações de Rolamentos

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Rolamento Pequeno

- Broca dentária (dental drill)

- Alta velocidade de rotação: de 380.000 a 450.000 RPM (turbina sem carga) e 180.000 a 200.000 (com carga).

- Rolamentos mais modernos não necessitam de manutenção da lubrificação pois saem da fábrica saturados com lubrificante.

- Principal modo de falha do equipamento é a falha catastrófica dos rolamentos. A gaiola das esferas se torna quebradiça devido à agressividade dos ciclos de esterilização (autoclave), o que faz com que se desintegre.

- Uma inovação é o revestimento da gaiola com prata pura. A prata aumenta a resistência da gaiola aos ciclos na autoclave e adicionalmente é um metal auto-lubrificante.

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- Rolamento:

- NSK B3Z100X

- Dimensão: 2,380 x 3,175 x 6,350mm

- Tolerâncias: ABEC9 para o anel interno e ABEC7 para as demais partes.

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- Tipo: Rolamento de esferas cerâmicas

- Cargas: Cargas combinadas (radial, axial) e também momentos devido a carregamentos excêntricos na broca dentária.

- Rotação: 400.000 RPM

- Lubrificação: Óleo lubrificante CF1 de baixa viscosidade e alta segurança. Graxa BF7 em configuração opcional.

- Montagem & Desmontagem: Tanto a montagem quanto a desmontagem são realizadas utilizando uma prensa com mola e acessórios específicos para o reparo dos equipamentos em questão. Os rolamentos são pressionados no anel externo garantindo que a pré-carga adequada seja aplicada e que o rolamento não seja danificado. A pré-carga é estabilizada pela mola, que confere uma pressão constante durante o pré-carregamento.

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Rolamento Grande

Em lugares onde o risco de terremotos é elevado, como na região leste dos Estados Unidos, os maiores rolamentos do mundo tem sido utilizado em pontes. Eles permitem que essa estrutura rígida apresente movimento, balançando durante as vibrações dos abalos sísmicos. A figura 1 esquematiza o funcionamento de um rolamento desse tipo.

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Na Califórnia, a ponte Benicia-Martinez indicada na figura 2, possui esses rolamentos do tipo pêndulo. Eles suportam a elevada carga da ponte, além da vibração proveniente do tremor terrestre. Assim, eles movem a estrutura como um pêndulo, amenizando o carregamento da estrutura por meio do seu deslocamento.

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Dentre as características desses rolamentos, podem-se citar: possuem diâmetro de 4 metros, peso de aproximadamente de 22 toneladas cada, estão distribuídos ao longo de quase 3 km de extensão e 80 metros de largura, em 9 pistas para carros e 2 para pedestres, podem fazer a ponte se deslocar até 2 metros antes de ocorrer a falha. O custo dessa estrutura foi estimado em U$1,3 bilhões.

As pontes possuem aplicações importantes, interligando pontos, separando obstáculos e permitindo fluxo de pessoas e objetos. Para a construção dessas estruturas de grande porte, há a necessidade de se utilizar os aparelhos de apoio pelos diversos movimentos que esse elemento está submetido. Um aparelho de apoio tem como principal função a transmissão de reações da estrutura até o solo, preservando a vida dos elementos constituintes dessas estruturas. A transferência dessas forças ocorre por movimentos longitudinais, rotação e translação.

Portanto, para o projeto de uma estrutura desse tipo é necessária primeiramente uma análise dos carregamentos solicitados pelo conjunto da obra além de informações topográficas, hidrológicas e geotécnicas. Tais informações são necessárias para a determinação de quais elementos estruturais e aparelhos de apoio serão empregados no projeto. (MACHADO e SARTORTI, 2012).

Devido à falta de informações sobre o rolamento tipo pêndulo indicado nesse trabalho, usaremos o conhecimento sobre o conteúdo adquirido na disciplina de Elementos de Máquinas para escolher um tipo de elemento rolante que se adeque as especificações de um projeto de ponte antissísmica. Diante disso, falaremos sobre rolamento de rolos cônicos.

Rolamento de rolo cônico

Nesses tipos de rolamentos a capa, o cone e os rolos possuem superfícies cônicas cujos ápices convergem para um ponto comum no eixo do rolamento. Eles podem ser encontrados em séries métricas e em polegadas, como indicado na figura 3. Esse tipo de rolamento é adequado para aplicações envolvendo cargas pesadas ou de impacto, por isso estão sendo considerados como uma opção em projetos de pontes.

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Esses elementos possuem a capacidade de transportar a carga radial e axial simultaneamente em um sentido. Como um componente de força axial é produzido quando este tipo de rolamento é carregado radialmente, dois rolamentos são usados juntos voltados um para o outro ou dois ou mais rolamentos são combinados e usados. Podem ser dos tipos padrão, médio e íngreme. Essa diferença se dá no tamanho do ângulo de contato, indicado na figura 4. Quanto maior o ângulo, maior a capacidade de carga axial.

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Figura11