O que acontece com o aquecimento dos rolamentos quando o motor opera em velocidades variáveis?
Sumário
1. Visão Geral do Efeito da Velocidade Rotacional no Aquecimento dos Mancais do Motor
2. Tipos de Condições de Velocidade Variável (Partida, Parada, Aceleração/Desaceleração, Mudança de Direção)
3. Relação Entre a Formação da Película de Óleo e o Atrito de Deslizamento
4. Seleção de Mancais e Recomendações de Lubrificação para Variação de Velocidade Unidirecional
5. Verificação de Mancais e Aditivos de Extrema Pressão (EP) para Condições Recíprocas
6. Resumo das Medidas de Melhoria Quando a Formação da Película de Óleo é Desfavorável
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1. Visão Geral do Efeito da Velocidade Rotacional no Aquecimento dos Mancais do Motor
O aquecimento dos mancais do motor está relacionado à velocidade rotacional do motor.
Ao selecionar os mancais do motor, os engenheiros verificarão as velocidades máxima e mínima do mancal.
O propósito da verificação da velocidade inclui considerar a tensão de contato entre os elementos rolantes e as pistas de rolamento, a força centrífuga em dadas velocidades, a lubrificação e muitos outros fatores.
Se alguma dessas considerações não for adequadamente abordada, o mancal do motor pode superaquecer e apresentar temperaturas excessivamente altas.
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2. Tipos de Condições de Velocidade Variável (Partida, Parada, Aceleração/Desaceleração, Mudança de Direção)
Deve-se notar que, ao considerar os limites superior e inferior de velocidade (velocidades máxima e mínima) de um mancal de motor, o efeito das variações de velocidade no aquecimento do mancal também deve ser levado em conta.
Tais condições de velocidade variável incluem partida, parada, aceleração e desaceleração. Em condições reais de operação, isso inclui mudanças de velocidade lentas e rápidas, bem como mudanças na direção de rotação.
Geralmente, quando um motor sofre mudanças lentas e unidirecionais de velocidade, o efeito no mancal não é significativo.
As variações de velocidade que afetam os mancais do motor incluem: primeiro, condições frequentes de partida e parada (que podem ser condições de mudança de velocidade unidirecional) e condições de mudança rápida de velocidade; segundo, condições de reversão (movimento recíproco).
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3. Relação Entre a Formação da Película de Óleo e o Atrito de Deslizamento
A principal razão pela qual as variações de velocidade acima afetam o aquecimento dos mancais é sua influência na formação da película de óleo.
Sabemos que uma condição básica para a formação de uma película de óleo ou graxa dentro de um mancal de motor é a velocidade rotacional.
Quando a velocidade varia, pode ocorrer atrito de deslizamento entre os elementos rolantes e as pistas de rolamento.
Além disso, devido a flutuações rápidas de velocidade ou mudanças de direção, a película lubrificante pode não se formar efetivamente, levando ao contato metal-metal, o que causa aquecimento ou desgaste do mancal.
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4. Seleção de Mancais e Recomendações de Lubrificação para Variação de Velocidade Unidirecional
Para variações de velocidade unidirecionais (incluindo partidas e paradas frequentes), se o mancal do motor superaquecer, pode-se verificar se a seleção do mancal é adequada para tais condições.
Para aplicações de velocidade variável, recomenda-se selecionar mancais com uma gaiola forte e, preferencialmente, uma gaiola leve feita de material macio.
Isso reduz colisões entre a gaiola e os elementos rolantes durante as mudanças de velocidade, minimizando assim danos e aquecimento adicionais.
Por outro lado, uma graxa com aditivos antidesgaste pode ser escolhida para reduzir o atrito, o aquecimento e o desgaste causados pelo contato deslizante entre os componentes do mancal durante as variações de velocidade.
5. Verificação de Mancais e Aditivos de Extrema Pressão (EP) para Condições Recíprocas
Para condições recíprocas (reversão), é necessária uma verificação adicional da seleção do mancal – por exemplo, cálculos de carga estática devem ser considerados, e não apenas o cálculo da vida útil por fadiga nominal.
Para mancais em movimento recíproco, devem ser selecionados lubrificantes com aditivos de extrema pressão (EP) para proteger as superfícies do par de atrito em baixas velocidades e durante as mudanças de direção.
6.Resumo das Medidas de Melhoria Quando a Formação da Película de Óleo É Desfavorável
Das verificações acima, não é difícil perceber que o foco está nas precauções de lubrificação e nos métodos de melhoria em condições desfavoráveis à formação da película de óleo.
O principal objetivo é promover a formação da película de óleo ou, quando uma película não pode ser formada, usar outras medidas (como aditivos EP) para evitar o contato metal-metal direto e o atrito entre os componentes do mancal.
