Role și roți pentru uz industrial – Construcții și aplicații

În ingineria mecanică și în procesele generale de automatizare, este esențial ca materialele și componentele de construcție să fie transportate rapid și eficient de la A la B. Acest lucru necesită ghidare și aliniere intenționate de-a lungul rutelor de transport. Rolele, dar și tamburii, contribuie semnificativ la îndeplinirea acestor funcții. Acest articol examinează ce tipuri de materiale sunt utilizate și pentru ce aplicații specifice sunt utilizate rolele.

Definiție: Role, tamburi, roți, bandaje și construcția acestora

În scopul ingineriei mecanice, o rolă este un element inelar de mașină în formă de disc (alezat cilindric), care este montat rotativ pe o punte sau pe un știft de rolă ca o axă de rotație, astfel încât să se poată roti cu cea mai mică fricțiune posibilă. Diferențierea dintre rolă și tambur, denumit și tambur portant, nu se referă la funcție, ci mai degrabă la geometria acestora. Rolele și tamburii sunt ambii cilindri goi la interior văzuți geometric și diferă în funcție de raportul lor dintre raza componentei și înălțimea componentei. Dacă lățimea suprafeței de rulare a unei role depășește raza sa, acest lucru este denumit de obicei tambur.

Roțile sunt, de asemenea, componente care facilitează o mișcare de rostogolire. Totuși, în comparație cu rolele, roțile constau de obicei dintr-o jantă, o anvelopare (suprafață de rulare) și un lagăr de roată. O punte sau un cui de lagăr conectează corpul roții la carcasă și asigură o poziționare sigură în suport. O anvelopare este stratul de protecție sau antiuzură aplicat pe o rolă sau roată, denumit și suprafață de rulare. Acest lucru influențează și ușurința de mișcare.

Trebuie selectate diferite anvelopări în funcție de condițiile podelei. De exemplu, cauciucul are un grad ridicat de protecție a podelei, dar are o rezistență comparativ ridicată la pornire și rulare. Peliculele metalice au o capacitate foarte mare de încărcare, dar nu sunt adecvate pentru podele sensibile din cauza presiunii ridicate de contact la suprafață. Materialele plastice specializate, de înaltă performanță, care se compensează cu greutatea scăzută și rezistența ridicată la uzură, sunt, de asemenea, utilizate în industrie.

Spre deosebire de roți, rolele absorb direct sarcina asupra inelului exterior (contact direct). Acest lucru diferențiază rolele de lagărele cu bile pure, care - datorită gamei lor de aplicații și distribuției diferite a sarcinii rezultate - pot avea, de asemenea, un inel exterior cu grosime redusă. În termeni tehnici, o rolă de urmărire sau o rolă de susținere este, prin urmare, un lagăr de rulare ranforsat pe inelul exterior.

Diverse aplicații ale rolelor

Rolele permit în mod fundamental mișcarea. Acestea pot suporta diverse sarcini. Aplicațiile lor principale includ:

• Echipamente, de ex., role de aparate, tehnologie de acționare, de ex., rolă de acționare
• Echipamente de manipulare a materialelor, de ex., role de urmărire
• Tehnologie de acționare, de ex., role de acționare, componente ale mașinii, de ex., role de transport pentru mașini în aplicații grele

De exemplu, rolele aparatelor sunt utilizate ca dispozitive pentru a facilita transportul echipamentelor grele. În acest scop, acestea sunt prinse de partea inferioară a căruciorului de transport sau de echipamentul în sine. Tehnologia de acționare utilizează role pentru a susține transferul de energie între diferite elemente de acționare și, astfel, influențează viteza de rotație și viteza de mișcare. Echipamentele de manipulare a materialelor utilizează role nu numai pentru transport, ci și pentru diverse alte aplicații. Cu toate acestea, în acest caz, acestea nu sunt instalate în general permanent pe încărcătura transportată, ci facilitează fluxul de materiale, de ex., pe transportoarele cu role. Rolele de abatere a transportorului de bandă de uz special ghidează transportoarele cu bandă în direcția corectă și stabilizează mișcarea.

Pentru mai multe informații despre manipularea materialelor, consultați articolul nostru despre manipularea industrială a materialelor.

Materiale pentru role

Materialul selectat pentru o rolă depinde de materialul sau piesa de prelucrat cu care va intra în contact rola. Practic, se utilizează următoarele materiale:

• Poliuretan (PU)/Cauciuc
• Metal
• Rășină
• Materiale plastice de înaltă performanță

Rolele din poliuretan și cauciuc sunt utilizate atunci când sunt utilizate materiale și suprafețe sensibile și sunt manipulate, cum ar fi hârtia sau piesele subțiri din tablă. Materialele plastice de înaltă performanță (de ex., poliamidă, POM) sunt utilizate în medii cu cerințe speciale de igienă. Au o suprafață netedă, care cauzează puțină frecare și nu reacționează chimic. Rolele metalice, pe de altă parte, sunt de preferință utilizate în medii cu temperaturi extreme, substanțe chimice agresive sau sarcini mecanice grele, unde role din PU sau din cauciuc nu ar rezista.

Detalii despre materialele plastice de înaltă performanță și proprietățile acestora pot fi găsite în articolul nostru Materiale plastice de uz special din industrie: proprietăți, rezistență și exemple de aplicații.

Diferite tipuri de role

Rolele pot fi diferențiate în ceea ce privește geometria lor și aplicațiile asociate. Termenul rolă de urmărire se referă în general la o rolă inertă, adică fără acționare. Totuși, în ceea ce privește funcția lor și designul structural asociat, practicanții le disting în role de urmărire, role de suport, role deflectoare și role de ghidare, role cu came și role de transport.

Role de urmărire

Pe lângă diversele aplicații industriale, rolele de urmărire, numite și role de suport, sunt componente esențiale în sistemele de șasiu ale vehiculelor industriale grele, cum ar fi excavatoarele cu șenile și vehiculele pe șine. Aici, rolele de urmărire asigură o bază stabilă și mobilă a mașinii, absorbind în același timp șocurile. Instalate pe partea inferioară a șasiului, acestea intră în contact direct cu lanțul mobil în timpul deplasării și susținând astfel greutatea mașinii pe podea.

Totuși, o rolă de urmărire este de obicei înțeleasă ca fiind un lagăr constând dintr-un rulment cu un singur sau mai multe rânduri de bile, cu un inel exterior și interior ranforsat. Inelul exterior ranforsat formează suprafața de rulare a rolei șinei. Această suprafață de rulare poate consta direct din inelul exterior sau un alt material poate fi depus pentru a îmbunătăți caracteristicile de rulare.

Avantajele rolelor de urmărire includ:

• capacitate de încărcare
• rezistente
• ghidare optimizată și transmisie de putere.

Pentru a afla mai multe despre rolele de urmărire sau rolele cu came și utilizările acestora, consultați articolul nostru Rolele cu came și rolele de urmărire: Cunoștințe de bază și utilizări preconizate.

Role cu came

Rolele cu came sunt lagăre cu arbore foarte stabile, cu un inel exterior gros și o cușcă cu lagăre cu role cu ace integrate. Designul cu cușcă cu rolă ajută la creșterea puterii de rotație pentru a putea face față vitezelor mari. Inelul exterior este mai gros decât pe rulmenții normali de rulare pentru a permite utilizarea la sarcini mari de șoc sau sarcini mari.

Următorul tabel oferă o prezentare generală a diferitelor role cu came:

Role pentru transportor

Rolele transportorului cu bandă sunt utilizate pentru transport, de ex., pentru marfă. Transportoarele cu role, de exemplu, utilizează de obicei mai multe role rotative dispuse în paralel pentru a transporta obiecte. Acestea sunt fiabile, adesea rezistă la sarcini mari și, prin urmare, sunt utilizate și în transportoarele cu bandă. Rolele transportorului servesc și ca axuri de acționare în sistemele de transport cu bandă. Acestea constau în general din oțel carbon robust sau oțel călit, deoarece trebuie să poată transfera sarcini de cuplu. Pentru aplicații cu sarcini deosebit de mari, acestea pot fi echipate cu un finisaj cromat. O rolă deflectoare cu un lagăr cu bile este o variantă a unei role de transportor. Rezistența la frecare este minimizată de lagărul cu bile. Sistemele transportoare le utilizează și ca role de susținere în transportoarele cu role pentru a transporta materialele în mod eficient. Avantajele rolelor transportorului includ:

• frecare scăzută
• capacitate de încărcare
• diferite opțiuni de acționare, de ex., benzi, motor
• transport eficient al materialelor.

Rolele transportorului sunt componente esențiale ale transportoarelor cu bandă și ale transportoarelor cu role. Mai multe despre acest lucru în transportoarele noastre cu bandă de transmisie pentru articole: Construcția, capacitatea de transport și selecția benzii pentru procese optimizate și transportoare cu roți, transportoare cu role, benzi cu role – construcții, funcții și avantaje.

Role de susținere, role de urmărire, urmăritori de tambur

Rolele de susținere sunt lagăre foarte stabile cu o cușcă a lagărelor de rulare cu role în formă de ac ca elemente de rulare. Designul fără ax permite utilizarea lor într-o manieră care să asigure conservarea spațiului. Designul combină un inel exterior și interior gros cu corpuri de role în formă de ac, așa cum este utilizat pe rolele cu came. Rolele de susținere pot fi utilizate în aplicații cu forțe de acționare sau care necesită viteze mari. Lungimea știftului pentru fixarea rolei de suport poate fi configurată, astfel încât rolele de suport să poată fi ajustate imediat la situația de instalare necesară. Următorul tabel oferă o prezentare generală a diferitelor role de susținere:

La fel ca rolele de urmărire, rolele de susținere, numite și role superioare, îndeplinesc o funcție portantă sau de susținere. Ca toate tipurile de role de urmărire, rolele de susținere nu sunt antrenate. Rolele de susținere, numite și role cu tambur, nu intră în contact direct cu podeaua, ci cu încărcătura care urmează să fie susținută sau cu banda pe care este transportat obiectul care urmează să fie susținut.

Folosind excavatorul cu șenile ca exemplu, rolele de susținere sunt instalate în partea superioară a sistemului de rulare și sunt responsabile pentru ghidarea uniformă a lanțurilor excavatorului cu șenile și pentru prevenirea deformării acestora. Pe transportoarele cu bandă, acestea susțin cureaua pentru a preveni deformarea acesteia sub greutatea materialului transportat. Lagărele rulante sunt instalate în transportoare cu role drept role fără acționare și transportă greutatea obiectelor de transportat.

Role de ghidare

Rolele de ghidare sunt utilizate pentru direcție și control precise. Acestea asigură, de exemplu, că un articol transportat rămâne pe banda specificată. Rolele de ghidare fabricate din oțel sunt adesea utilizate în industrie, deoarece pot absorbi sarcini deosebit de mari. Rolele de ghidare cu bilă asigură un transport lin și permit adaptarea la obiectul ce urmează a fi ghidat folosind diferite profiluri și forme de caneluri.

Rolele de ghidare sunt disponibile cu diferite caneluri care asigură o priză optimă și o ghidare fiabilă. De exemplu, există profiluri de canelură în U pentru șine rotunde, profiluri de canelură în V pentru șine triunghiulare și profiluri de canelură în H pentru șine dreptunghiulare.

Avantajele rolelor de ghidare includ:

• ghidaj de precizie
• stabilitate ridicată
• profiluri diferite ale canelurilor
• uzură redusă.

Pentru informații despre ghidurile de profil pentru șină, citiți ghidurile noastre de profil pentru șină: Tipuri, funcție, durată de viață, întreținere, alternative.

Role cu bilă

Rolele cu bilă sunt un tip special de lagăre cu role, a căror caracteristică specială este dată de mișcările de mare viteză în orice direcție și în orice plan. Aplicația lor principală este manipularea materialelor.

Carcasa rolelor cu bile este adesea formată din oțel sau placă de oțel. Un pat pentru bile umplut cu bile de susținere este integrat în interiorul carcasei. O bilă portantă este plasată pe bilele de susținere ca element de rulare. Acest lucru permite mișcarea cu frecare redusă. Rolele cu bile pot rezista și la sarcini mari. Avantajele rolelor cu bilă sunt:

• zgomot scăzut
• funcționare fără probleme
• poate absorbi sarcini mari
• greutate inertă scăzută
• montare ușoară
• durată lungă de viață.

Roți pivotante, role pentru aparate, roți fixe

Roțile pivotante sunt utilizate pentru controlul direcțional.

Mesele turnante, care permit rotirea la 360 de grade, sunt adesea instalate pentru a facilita mișcarea. Rotilele pivotante, rolele pentru aparate și rolele fixe pot fi găsite în multe aplicații de transport. Acestea variază de la prinderea cu șuruburi la cutii de transport pentru o mișcare mai bună la role pivotante grele pentru sarcini grele în medii industriale. Spre deosebire de rolele pivotante, rolele fixe sunt rigide și astfel cresc stabilitatea mișcărilor liniare. O combinație a acestora garantează că până și echipamentele mari și grele pot fi mutate în siguranță și cu răspuns rapid. Avantajele rolelor pivotante includ:

• manevrabilitate ridicată
• control direcțional simplu
• efort fizic minim.

Găsiți informații mai detaliate despre subiectul rolelor pivotante și al rolelor fixe și la ce să fiți atenți atunci când le selectați din articolul nostru „7 pași pentru selectarea unei role pivotantă”.