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Um inserir rolamento é um rolamento de esferas com um anel interno estendido e descentralizado, projetado para ser montado dentro de um mancal, flange ou alojamento separado, em vez de ser pressionado diretamente no furo da máquina. A característica definidora de um rolamento inserto é sua anel externo autocompensador combinado com um mecanismo de travamento do eixo - normalmente um parafuso de fixação ou colar excêntrico - que permite acomodar pequenos desalinhamentos do eixo enquanto ainda transmite cargas axiais radiais e leves de maneira confiável em máquinas industriais em geral.
Como funcionam os rolamentos de inserção
Ao contrário de um rolamento rígido de esferas padrão, um rolamento inserto tem uma superfície esférica do anel externo que fica dentro de um furo esférico correspondente na caixa. Essa interface esférica permite que o rolamento se autoalinhe em alguns graus — normalmente ±2° a ±3° — compensar automaticamente pequenos desalinhamentos do eixo, erros de instalação da caixa ou deflexão do eixo sob carga, sem transmitir essa tensão de desalinhamento aos elementos rolantes do rolamento.
O anel interno estendido também distingue os rolamentos série Y dos rolamentos padrão. Esse anel interno mais largo proporciona ao mecanismo de travamento — seja um parafuso de fixação ou um colar excêntrico — uma área de superfície maior para fixar o eixo com segurança, o que é importante porque os rolamentos insertos geralmente são montados primeiro no eixo e depois travados no lugar, em vez de serem ajustados por pressão como um rolamento padrão.
Mecanismos de bloqueio comuns
O método usado para fixar o rolamento ao eixo afeta significativamente a velocidade de instalação, a resistência de retenção e a adequação para cargas reversas ou aplicações com muita vibração.
| Tipo de bloqueio | Como funciona | Mais adequado para |
|---|---|---|
| Definir travamento por parafuso | Dois ou mais parafusos de fixação endurecidos apertados diretamente no eixo | Cargas baixas a moderadas, rotação unidirecional, instalação rápida |
| Bloqueio de colar excêntrico | O colar descentralizado gira e fica preso no anel interno, travado por um parafuso de fixação | Cargas de reversão, vibração, aplicações de torque mais alto |
| Bloqueio da manga adaptadora | Luva cônica apertada por uma contraporca, prendendo o eixo uniformemente | Cargas mais pesadas, montagem concêntrica precisa, tamanhos de eixo maiores |
Bloqueio de colar excêntrico é geralmente preferido aos parafusos de fixação simples em aplicações com ciclos freqüentes de partida-parada ou rotação reversa, porque a ação de cunha resiste ao afrouxamento muito melhor do que os parafusos de fixação sozinhos, que podem recuar sob vibração se não forem reapertados periodicamente.
Tipos de mancais que usam rolamentos de inserção
Os rolamentos insertos raramente são usados sozinhos — eles quase sempre são combinados com uma caixa que fornece a estrutura de montagem, proteção de vedação e ponto de lubrificação. O tipo de alojamento determina como o rolamento é orientado e montado na estrutura da máquina.
- Caixas de mancais (mancais): Montado em uma superfície plana paralela ao eixo, configuração mais comum para eixos horizontais
- Carcaças de flange: Montado verticalmente contra a parede ou estrutura da máquina, disponível em configurações de 2 parafusos, 3 parafusos e 4 parafusos
- Caixas de captação: Permita que o rolamento deslize ao longo de um trilho de montagem para ajustar a tensão da correia ou da corrente
- Carcaças de cartucho: Carcaças cilíndricas inseridas em um furo, frequentemente usadas onde o espaço é limitado
- Caixas de rolamentos suspensos: Projetado para montagem suspensa ou suspensa, comum em brocas agrícolas e eixos de transmissão de transportadores
O material da carcaça também varia de acordo com a aplicação: ferro fundido invólucros são padrão para uso industrial geral, enquanto aço prensado as caixas oferecem uma opção mais leve e de baixo custo para aplicações mais leves e termoplástico ou aço inoxidável os invólucros são especificados para lavagem, processamento de alimentos ou ambientes corrosivos.
Vedação e Lubrificação
Como os rolamentos insertos são frequentemente usados em ambientes empoeirados, úmidos ou externos (sendo os equipamentos agrícolas um excelente exemplo), o desempenho da vedação costuma ser tão importante quanto a classificação de carga ao selecionar o rolamento correto.
Tipos comuns de vedação
- Vedações de contato de lábio único: Proteção padrão para uso industrial interno geral
- Vedações de lábio triplo ou labirinto: Proteção aprimorada contra poeira, respingos de água e detritos em ambientes externos ou agrícolas
- Vedações do defletor/defletor: Um additional rotating shield that throws off water and debris before it reaches the primary seal
A maioria das caixas de rolamentos insertos inclui um graxeira (encaixe zerk) para relubrificação periódica, e os fabricantes geralmente recomendam intervalos de relubrificação variando de a cada 500 horas em ambientes sujos e de alta contaminação para a cada 2.000 a 5.000 horas em aplicações internas limpas e de baixa velocidade.
Aplicações Típicas
Os rolamentos insertos são usados sempre que um eixo rotativo precisa de suporte confiável com tolerância para pequenos desalinhamentos, cargas moderadas e substituição simples em campo.
- Sistemas transportadores: Suportando eixos intermediários e de transmissão em linhas de manuseio de materiais
- Equipamento agrícola: Trados, colheitadeiras, enfardadeiras e sistemas de manuseio de grãos expostos a poeira e umidade
- Ventiladores e sopradores HVAC: Suporte de eixos de ventiladores em unidades de tratamento de ar
- Máquinas de embalagem: Suporte de eixo de carga leve a moderada em linhas de produção
- Equipamento de processamento de alimentos: Rolamentos de inserção em aço inoxidável ou termoplástico para ambientes compatíveis com lavagem
Especificamente em aplicações agrícolas, os rolamentos tipo inserto com colares de travamento excêntricos e vedações de lábio triplo são a escolha padrão, uma vez que equipamentos como brocas de grãos sofrem regularmente cargas reversas durante operações de limpeza e forte exposição a poeira e umidade.
Como selecionar o rolamento de inserção correto
A escolha da combinação correta de rolamento inserto e mancal requer combinar vários fatores com a aplicação específica, em vez de usar um mancal de parafuso de fixação padrão para cada trabalho.
Lista de verificação de seleção
- Confirme o diâmetro do eixo e o tamanho do furo necessário para corresponder à dimensão do anel interno do rolamento
- Determine os requisitos de carga radial e axial para selecionar um tamanho de rolamento e uma classificação de serviço apropriados
- Escolha um mecanismo de travamento com base na direção de rotação - parafuso de fixação para colar excêntrico unidirecional para reversão ou serviço sujeito a vibrações
- Selecione o tipo de alojamento (bloco de descanso, flange, enrolador ou cartucho) com base na orientação de montagem e no espaço disponível
- Especifique o tipo de vedação com base na exposição ambiental — vedações padrão para uso interno limpo, vedações de labirinto ou de lábio triplo para condições externas com poeira ou umidade
- Confirme se o material do invólucro é adequado ao ambiente operacional — ferro fundido para uso geral, aço inoxidável ou termoplástico para ambientes de lavagem ou corrosivos
Por exemplo, um eixo intermediário de transportador em uma instalação de embalagem interna e limpa poderia razoavelmente usar um ferro fundido pillow block with set screw locking and a standard contact seal , enquanto um eixo sem-fim de grãos externo exigiria um ferro fundido pillow block with eccentric locking and a triple-lip seal para suportar cargas reversas e exposição constante à poeira.
Dicas de instalação e manutenção
A instalação adequada afeta significativamente a vida útil do rolamento inserto, uma vez que o desalinhamento ou o torque de travamento inadequado estão entre as causas mais comuns de falha prematura.
- Limpe bem o eixo antes da montagem para evitar que detritos afetem a aderência do mecanismo de travamento
- Aperte os parafusos de fixação com o torque especificado pelo fabricante e verifique se estão afrouxados após o primeiro 24 a 48 horas de operação
- Permita que o assento esférico da caixa se autoalinhe naturalmente durante a instalação, em vez de forçar a caixa para uma posição fixa
- Siga o cronograma de relubrificação recomendado, ajustando com mais frequência em aplicações de alta contaminação ou alta velocidade
- Inspecione as vedações periodicamente quanto a rachaduras ou desgaste, pois a falha da vedação costuma ser o primeiro estágio que leva à contaminação do rolamento e eventual falha
