Como o arranjo dos rolos em um rolamento de três fileiras afeta o desempenho do rolamento sob cargas altas?

O arranjo dos rolos em um rolamento de rolos de três fileiras desempenha um papel crítico na capacidade do rolamento de desempenhar sob cargas altas. Veja como o design e o arranjo específicos dos rolos afetam o desempenho do rolamento:

Distribuição de carga em três linhas
Em um rolamento de rolos de três fileiras, existem três fileiras distintas de rolos, cada uma orientada para lidar com diferentes tipos de cargas:
As cargas radiais (perpendiculares ao eixo de rotação) são suportadas principalmente pela primeira linha de rolos.
As cargas axiais (paralelas ao eixo de rotação) são tratadas pela segunda linha de rolos.
Os momentos de inclinação (cargas de flexão ou torque) são transportados pela terceira fila de rolos.
Efeito em cargas altas: o design de três linhas permite que o rolamento distribua cargas de maneira mais uniforme em vários conjuntos de rolos. Isso aumenta a capacidade de carga do rolamento, especialmente sob cargas altas ou cargas combinadas (ou seja, quando forças radiais, axiais e momentâneas são aplicadas simultaneamente). Esse arranjo impede a sobrecarga de qualquer linha e reduz o risco de estresse ou desgaste localizado.

Capacidade de carga aumentada
Manuseio de carga mais alto: usando três fileiras de rolos, o rolamento pode lidar com forças radiais e axiais muito mais altas em comparação com rolamentos de linha única ou de dupla linha. Cada linha do rolo compartilha a carga, o que significa que o rolamento pode suportar cargas maiores ou mais pesadas sem falha. Isso é especialmente importante em máquinas pesadas, como guindastes, turbinas eólicas ou escavadeiras grandes, onde cargas altas são comuns.
Compartilhamento de carga: as três linhas compartilham a carga total, o que significa que a carga individual em cada rolo é reduzida em comparação com um design de uma linha única. Isso reduz o estresse nos pontos de contato individuais e ajuda a evitar falhas prematuras devido à sobrecarga.

Estabilidade e resistência aprimoradas à deformação
Os múltiplos pontos de contato (um para cada linha de rolos) ajudam a melhorar a estabilidade e a resistência do rolamento à deformação. Quando um rolamento é submetido a cargas altas, é crucial que mantenha sua forma e alinhamento para evitar desalinhamento ou ligação. A configuração de três linhas garante um melhor alinhamento de carga, essencial para manter a rotação e a precisão suaves.
A capacidade de suportar altas cargas axiais e radiais, mantendo a precisão, é particularmente importante em aplicações como máquinas de precisão ou plataformas giratórias, onde qualquer desalinhamento pode causar problemas com a função.

Aumento da durabilidade sob cargas altas
Distribuição aprimorada do estresse: o design de três linhas espalha as forças com mais eficiência, o que não apenas aumenta a capacidade de rolamento, mas também contribui para uma vida útil mais longa. Ao reduzir o desgaste em rolos individuais e minimizar a ocorrência de concentrações de tensão, o rolamento é mais resistente à fadiga e degradação do material.
Nos casos em que o rolamento é submetido a cargas variadas ou de choque, o arranjo de três fileiras ajuda a distribuir o choque, reduzindo o potencial de falhas ou danos repentinos.

Redução na distorção ou desalinhamento de rolos
Quando um rolamento é submetido a cargas altas, sempre há um risco de distorção ou desalinhamento de rolos. No entanto, o design do rolamento de rolos de três fileiras Ajuda a evitar isso, garantindo que cada linha de rolos suporta uma direção de carga específica (radial, axial e momento). Isso reduz o risco de mudar ou desalinhar os rolos, garantindo uma operação mais suave, mesmo sob condições de alta carga.

Manuseio de cargas combinadas
O arranjo de três linhas é particularmente eficaz quando o rolamento é submetido a cargas combinadas-ou seja, quando as forças radiais, axiais e momentâneas estão agindo simultaneamente. A capacidade de lidar com todos os três tipos de forças simultaneamente, com cada fila de rolos dedicados a uma direção de carga específica, melhora a capacidade geral de manuseio de carga e o desempenho do rolamento em condições complexas.
Essa capacidade é essencial em aplicações como guindastes, escavadeiras e turbinas eólicas, onde o rolamento pode ser submetido a forças dinâmicas e multidirecionais durante a operação.

Desgaste reduzido
Em situações de alta carga, a capacidade de distribuir forças em três fileiras de rolos leva a menor tensão de contato em cada rolo individual. Isso ajuda a reduzir o desgaste e prolongar a vida operacional do rolamento, tornando-o mais confiável e econômico para uso a longo prazo.

Maior resistência a momentos de inclinação
A terceira fila de rolos, que lida especificamente momentos de inclinação, permite que o rolamento tenha um desempenho melhor sob cargas de torque ou flexão. Esse recurso é particularmente importante em aplicações em que o rolamento deve suportar grandes cargas rotativas ou de elevação que aplicam torque significativo, como em guindastes de torre ou equipamento offshore.

Resumo:
O arranjo de rolos em um rolamento de rolos de três fileiras permite que o rolamento seja:
Distribua as cargas de maneira mais uniforme em várias linhas, melhorando sua capacidade de carga e estabilidade.
Aumente suas capacidades de manuseio de carga, permitindo que ele gerencie alta carga radial, axial e de momento simultaneamente.
Aumente a durabilidade, reduzindo o estresse localizado, o desgaste e a deformação, o que é especialmente benéfico em condições de alta carga.
Melhore a resistência ao desalinhamento e à distribuição, garantindo uma operação mais suave e precisa.
Reduza o desgaste e a fadiga, aumentando a vida e a confiabilidade do rolamento.