Por que e onde os rolamentos são usados

Às vezes, os dispositivos mais úteis em física e engenharia são os mais simples. Os rolamentos de esferas mostram como os anéis de metal podem ser extremamente versáteis. Como você pode ver em tantos itens comuns, como veículos, bicicletas, skates e outras máquinas que envolvem peças metálicas móveis, os humanos usam o poder dos rolamentos de esferas há séculos.

Usos de rolamentos de esferas

Imagine deslizar por um tapete macio usando sapatos. Pode ser difícil por causa do atrito entre o tapete e os sapatos, que podem ser feitos de qualquer coisa, incluindo couro, plástico, madeira ou borracha. Se você usasse meias, seria muito mais fácil por causa do atrito muito menor entre o tapete macio e os materiais das meias. Os rolamentos de esferas funcionam da mesma maneira.

Os rolamentos de esferas diminuem a quantidade de atrito entre as cargas colocadas sobre eles. Eles fazem isso porque são bolas ou rolos de metal que se movem em torno de uma superfície de metal lisa em um loop interno e um loop externo (às vezes chamado de anéis). Você pode aprender sobre as muitas aplicações de rolamentos de esferas através de sua física. Os rolamentos de esferas carregam tipos de carga na direção radial e essas cargas aplicam uma força perpendicular ao eixo de rotação do rolamento de esferas.

O deslizamento das esferas metálicas ao redor das alças do rolamento de esferas cria atrito entre um objeto e sua superfície, o que desacelera o objeto. Em alguns casos, o objeto se aproxima de uma parada. Este mecanismo permite que os rolamentos de esferas tenham uso em sistemas de polias ou sistemas rotacionais que precisam ser controlados. Por exemplo, a roda do cubo de um carro usa uma carga radial do peso do carro e empuxo ao fazer uma curva.

Em todos os casos de rolamentos de esferas, o equilíbrio entre carga axial e radial faz com que os rolamentos de esferas reduzam o atrito entre as esferas no anel interno e externo e lidem com a carga do objeto. Os rolamentos de esferas pegam a carga e a transferem do anel externo para o anel interno para permitir que as esferas nos centros de cada anel girem com facilidade.

Cada esfera é conectada com os dois anéis, mas somente quando necessário para reduzir o atrito entre os componentes do próprio rolamento de esferas. Por essas razões, os rolamentos de esferas são criados para reduzir o atrito e facilitar a velocidade de rotação.

Tipos de rolamentos de esferas

Os tipos de rolamentos de esferas diferem muito pelo mecanismo envolvido. O tipo mais utilizado é o rolamento rígido de uma carreira ou rolamento de esferas radial. Este projeto faz com que as esferas circulem em pistas com sulcos profundos, e o arranjo de rolamentos rígidos de esferas permite que eles suportem cargas radiais e axiais. As versões vedadas dos rolamentos de esferas são lubrificadas permanentemente para reduzir sua manutenção.

Os rolamentos de duas carreiras de esferas usam duas carreiras de esferas. O design dá mais rigidez ao movimento do próprio rolamento. Eles são encontrados em motores elétricos, bombas centrífugas e embreagens eletromagnéticas. Alguns rolamentos de esferas alinham-se de forma a permitir que o eixo seja responsável por qualquer desalinhamento em ângulo em relação ao alojamento do rolamento de esferas.

O tipo de rolamento de esferas de contato angular tem um lado do anel externo cortado para permitir que mais esferas se insiram. Esses rolamentos podem suportar grandes quantidades de cargas axiais em uma direção, bem como usar mais esferas nos próprios rolamentos. Isso significa que os engenheiros os usam em pares em ambas as direções para transportar cargas pesadas, em uma configuração que os torna rolamentos de esferas de duas carreiras de contato angular. Esses tipos de rolamentos de esferas também variam de acordo com o material.

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