domingo, 2 de junho de 2013

Como funcionam os rolamentos





Karim Nice
Coluna do site “How Stuff Works”, 2011

         Karim Nice, autor do artigo “How Bearings Work”, é Bacharel em Engenharia Mecânica pela Cornell University (EUA) e atualmente trabalha na Carolina do Norte como engenheiro de projetos sênior, além de ser um contribuinte do site americano “How Stuff Works”. Neste artigo, Nice explica de maneira extremamente didática como se dá o funcionamento dos rolamentos, quais os diferentes tipos existentes e seus usos mais comuns. O texto é de linguagem simples, de fácil entendimento e não exige conhecimentos mais aprofundados do leitor.
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         Na introdução do artigo, o autor destaca a importância dos rolamentos em nosso cotidiano ao afirmar que, sem estes mecanismos, não seria possível o funcionamento de muitas máquinas que usamos atualmente.   

     
         Nos parágrafos seguintes, Nice explica os fundamentos e os conceitos por trás do funcionamento de um rolamento. Para simplificar o entendimento do leitor, faz uma analogia com as rodas de um carro: se tivéssemos algo como esquis no lugar das rodas, teríamos uma maior dificuldade em andar nas estradas. Isto acontece por conta da força atrito, que faz com que as coisas rodem melhor do que deslizem.
         Com base neste conceito, Karim explica que os rolamentos reduzem esta força atrito através de rolo ou esferas de metal liso, as quais rolam sobre superfícies internas e externas igualmente lisas. Estas esferas ou rolos “sustentam” a carga, permitindo que o dispositivo gire suavemente. Para um melhor entendimento do leitor e facilitando a visualização do tema, o autor esquematiza o funcionamento de um rolamento simples. 
          Nos próximos parágrafos, Nice fala sobre as cargas dos rolamentos. Estes, normalmente, têm que lidar com dois tipos de cargas: radial e axial. A grosso modo, o engenheiro explica que a radial é aquela que se estende ou se move de um ponto central para fora e a axial é a que se estende ou dissipa através de um eixo central. Dependendo de onde os rolamentos são usados, talvez tenham cargas radiais, axiais ou uma combinação de ambas. Para exemplificar a conceituação, Nice escolhe as polias, os motores elétricos e os bancos de bar. Os rolamentos em um motor elétrico e nas polias enfrentam apenas carga radial. Neste caso, a maior parte da carga decorre da tensão na correia conectando as duas polias. 


Já nos bancos de bar, o rolamento suporta apenas cargas axiais, as quais são decorrentes exclusivamente do peso da pessoa sentada no banco.


         No tópico final, o autor destaca alguns usos interessantes de rolamentos. O primeiro deles, conhecido como rolamento magnético, é utilizado por dispositivos de velocidade muito alta, como avançados sistemas de armazenamento de energia em volantes. Nesse caso, os rolamentos não possuem partes móveis, de modo que conseguem suportar velocidades incríveis, como o caso de alguns volantes que giram a velocidades que excedem 50 mil rotações por minuto (rpm).
O segundo uso apresentado pelo autor é o dos rolamentos de rolos gigantes, muito usados na época em que os egípcios construíam suas pirâmides. Nessa situação, toras redondas eram colocadas sob as pequenas pedras, fazendo com que fosse possível rolá-las para o local da edificação. Karim ainda afirma que este método continua sendo usado hoje em dia, principalmente quando objetos muito grandes e pesados precisam ser movidos.  
O terceiro e último uso citado pelo autor é o caso da construção à prova de terremotos do Aeroporto Internacional de São Francisco, a qual envolveu a utilização de rolamentos gigantes. Nice explica que cada uma das 267 colunas que suportam o peso do aeroporto foi montada sobre um rolamento de esfera de 1,5 metros de diâmetro, o qual repousa sobre uma base côncava que está apoiada no solo. Em caso de terremoto, o solo pode se mover 51 centímetros em qualquer direção. Nesse caso, as colunas que repousam nas esferas se moverão menos do que isto, já que rolam sobre suas bases, ajudando a isolar o edifício da movimentação do solo. Quando o terremoto termina, a ação da gravidade puxa as colunas novamente para o centro de suas bases.


Ao final do texto, o leitor consegue ter um completo entendimento do funcionamento de rolamentos e, além disso, o conhecimento de seus usos e aplicações. Nesse sentido, podemos classificar o artigo como excelente. 


Referências Bibliográficas:

Tradução (por HowStuffWorks Brasil): http://ciencia.hsw.uol.com.br/rolamentos.htm

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