O que é um rolamento hidrostático?
Um mancal hidrostático é um dispositivo mecânico que usa nada além de uma fina película de fluido ou gás para suportar sua carga. Também conhecido como mancal de fluido, um mancal hidrostático usa uma fonte de ar, óleo ou água pressurizada externamente para formar um filme de barreira entre a carcaça externa do mancal e o eixo que ele suporta. A velocidade de rotação do eixo mantém uma alta pressão no fluido circundante, que suporta o eixo com muito pouco atrito. Os rolamentos hidrostáticos são usados em aplicações em que altas cargas de trabalho, velocidades e requisitos de precisão exigem rolamentos com uma vida útil longa, baixo ruído e vibração mínima. Um rolamento hidrostático oferece desempenho muito superior nessas áreas e é muito mais econômico do que os rolamentos de esferas ou de rolos convencionais.
O dispositivo funciona com um fluido bombeado sob pressão no espaço entre o dispositivo ou o eixo da máquina e a carcaça externa do rolamento. O fluido entra no mancal por uma abertura restritiva e é mantido na cavidade do mancal por vedações. Se algum fluido escapar, o espaço entre o eixo e a carcaça diminuirá, aumentando a pressão no fluido. Esse aumento na pressão força as superfícies a se separarem novamente, o que torna o mancal de fluido praticamente autorregulado e permite um controle de tolerância muito fino.
Quando comparados aos rolamentos de esferas ou de rolos, os rolamentos hidrostáticos são muito simples em design, fabricação e operação. Os rolamentos convencionais exigem a usinagem de precisão de esferas ou rolos e as carcaças interna e externa em que são inseridos. Isso é obviamente caro e demorado, especialmente quando a vida útil limitada desses rolamentos é levada em consideração. Os rolamentos de esferas e rolos também geram quantidades consideráveis de ruído e vibração, o que os torna indesejáveis para uso de alta precisão. Um rolamento hidrostático funciona com muito pouco atrito e vibração e quase não gera ruído. Isso o torna ideal para aplicativos de alta precisão, como unidades de disco.
Os mancais hidrostáticos também são mais baratos de manter e têm uma vida útil particularmente longa. Um bom exemplo dessa longevidade é o conjunto de rolamentos hidrostáticos instalado na usina hidrelétrica de Holtwood, na Pensilvânia. Esses rolamentos foram instalados em 1912 e funcionam continuamente desde então, sem que as peças sejam substituídas. Os fabricantes calculam que os rolamentos teriam uma vida útil livre de manutenção de aproximadamente 1.300 anos. Esses rolamentos transportam cargas totais na região de 205 toneladas e são um excelente exemplo da eficiência e da longa vida útil do rolamento hidrostático.