O que é contato rotativo?
O contato do rolamento é um fenômeno mecânico que envolve corpos rolantes, como rodas ou rolamentos, que entram em contato um com o outro, ou superfícies como estradas. No ponto em que eles se encontram, a velocidade relativa é zero. Isso está subjacente a uma ampla gama de processos mecânicos, desde as engrenagens dentadas usadas nos carros até as correias transportadoras. Os pesquisadores estudam a física por trás do contato rolante, pois fornece informações importantes sobre como e quando os rolamentos falham. É um tipo especial de desgaste mecânico.
Em um exemplo simples, dois rolamentos podem rolar um contra o outro para permitir que uma junta se articule e se mova. À medida que mudam de posição, entram em contato contínuo. Esse ponto pode ter uma velocidade relativa de zero, mas a tensão pode ser muito alta, porque a força está concentrada lá. Consequentemente, a fadiga do contato rolante tende a se desenvolver nas superfícies dos rolamentos. Eles podem desenvolver rachaduras, corrosão e outros problemas, dependendo da quantidade de tensão envolvida na articulação.
O nível de atrito presente nas juntas de rolamento pode depender de seu design, de como são usadas e dos lubrificantes que podem ser adicionados para facilitar o movimento. O baixo atrito permite que uma junta se mova de maneira mais fácil e funcional e pode reduzir a tensão nos componentes. Também pode causar escorregadio, o que pode exigir uma troca. Nos carros, por exemplo, é necessário um pouco de atrito para ajudar as rodas a agarrar a estrada, enquanto o excesso de velocidade diminui a velocidade e dificulta o manuseio.
A pesquisa sobre juntas de contato rotativo examina os tipos de condições que precisam estar presentes para que componentes ou juntas inteiras falhem. Alta pressão e alto atrito tendem a aumentar a taxa de falhas, assim como condições adversas. Tempestades de poeira, por exemplo, podem levar a areia às juntas, causando desgaste dos rolamentos mais rapidamente. Esta pesquisa ajuda os engenheiros a determinar como projetar rolamentos com mais eficiência para criar juntas fortes e confiáveis com necessidades mínimas de manutenção.
Formas de contato contínuo são utilizadas entre populações humanas há um tempo extremamente longo. Uma das formas mais antigas do rolamento era o rolo de toras, que permitia às pessoas mover objetos enormes, empurrando-os ao longo de matrizes de toras. As pessoas colocavam toras, colocavam objetos em cima e as empurravam. Quando os logs giraram sob os objetos, eles os forçaram a avançar nos logs na frente do cluster. Eventualmente, os logs individuais apareceriam por baixo e poderiam ser reciclados sendo colocados na frente da matriz novamente.