Em sistemas rotativos de compressores,mancais de deslizamento servem como pontes críticas conectando eixos rotativos e carcaças estáticas. Como componentes de precisão que suportam virabrequins ou eixos de rotor, seu desempenho determina diretamente o controle de vibração do equipamento, a eficiência da transmissão e a vida útil operacional.
I. Projeto Estrutural: Integração Funcional Multicamadas
| Camada | Material | Função | Parâmetros Críticos |
|---|---|---|---|
| Suporte de aço | 45# Aço / Aço Ligado | Suporte estrutural | Espessura: 3-8 mm |
| Liga de cobre | ZCuSn10P1 / ZCuAl10Fe3 | Dissipação de calor Amortecimento de vibração | Condutividade térmica: 60-80 W/(m·K) Resistência à compressão: 250-600 MPa |
| Superfície de polímero | PEEK+CF / à base de PTFE | Interface de baixo atrito | Espessura da camada operacional: 0,5-3 mm Coeficiente de atrito seco: 0,04-0,15 |
Características do sistema de óleo:
- Canais de óleo helicoidais/ranhurados cobrindo 15-25% da área de superfície
- Espessura mínima do filme de óleo: 15μm a 3.000 rpm
- Tolerância de precisão: grau H7/k6
II. Evolução dos Materiais: Revolução dos Plásticos de Engenharia
Rolamentos à base de metal (convencionais)
- Bronze de estanho (ZCuSn10P1): Dependente de óleo, limitado a ≤1800 rpm
- Bronze de Alumínio (ZCuAl10Fe3): Maior capacidade de carga, adequada para ≤3500 rpm
Plásticos de Engenharia (Soluções Avançadas)
- PEEK + 30% Fibra de Carbono:
- Temperatura de operação contínua: 260℃
- Limite de PV: 3,8 MPa·m/s
- PTFE autolubrificante:
- Resistência química a ácidos/álcalis/solventes
- Capacidade de partida a frio: >100.000 ciclos
Aprimoramento nanotecnológico: As nanopartículas WS₂ reduzem o atrito para μ=0,03
III. Funções Principais: Proteção Multidimensional
- Posicionamento de precisão:
Limita a excentricidade radial ≤0,05 mm, atenuação de vibração >85% - Gestão de atrito:
- Forma película de óleo hidrodinâmica (sistemas lubrificados)
- Desenvolve filme de transferência de PTFE (compressores isentos de óleo)
- Regulação Térmica:
A liga de cobre dissipa o calor 5x mais rápido que os polímeros - Sacrifício de Segurança:
A deformação plástica deliberada protege os eixos durante a sobrecarga
IV. Noções básicas de instalação e manutenção
- Requisitos de ajuste:
Ajuste de interferência: 0,05 + 0,001D mm (D = diâmetro do eixo)
Folga axial: 0,2-0,5 mm - Sinais de alerta de falha:
- Desgaste adesivo (lubrificação deficiente)
- Arranhões abrasivos (contaminação por óleo)
- Descamação por fadiga (operação de sobrecarga)
V. Tendências tecnológicas futuras
- Rolamentos Inteligentes:
Sensores incorporados monitoram:- Espessura da película de óleo em tempo real
- Gradientes de temperatura
- Materiais com classificação funcional:
Impresso em 3D com propriedades em camadas:- Superfície: polímero 100% autolubrificante
- Núcleo: liga de alta resistência
- Validação Industrial:
As mangas nano-aprimoradas apresentam desgaste <0,03 mm após 20.000 horas de operação
Horário da publicação: 23 de julho de 2025