Personagem-chave do design para seu sistema de movimento linear

Historicamente, uma das diferenças entre os rolamentos de esferas radiais e as guias lineares de esferas recirculantes é que os rolamentos radiais normalmente usam uma gaiola para separar as esferas e controlar seu movimento, enquanto as guias de trilhos perfilados não o fazem. Mas no início dos anos 2000, os fabricantes de rolamentos ferroviários perfilados começaram a introduzir versões com gaiolas de esferas (também chamadas de “correntes de esferas” ou “separadores de esferas”) para melhorar a vida útil do rolamento, as características de funcionamento e o ruído. A incorporação de separadores de esferas em porcas de fuso de esferas ocorreu alguns anos depois, quando os fabricantes tiveram que resolver os desafios exclusivos de design e materiais impostos pelo caminho de recirculação mais complexo que a corrente de esferas deve percorrer.

Agora, alguns fabricantes oferecem todos ou a maioria de seus rolamentos de trilho perfilados e porcas de fuso de esferas com correntes de esferas e para muitas aplicações - especialmente aquelas que podem se beneficiar de menor ruído, funcionamento mais suave e lubrificação menos frequente - guias lineares e fusos de esferas com separadores de esferas faz sentido. Em muitos casos, os fabricantes que oferecem sistemas pré-montados e integrados, como atuadores lineares ou unidades de parafuso pré-montadas, usam versões de corrente esférica de guias lineares e parafusos esféricos por padrão.

Em qualquer rolamento, quando as esferas estão livres para rolar (ou deslizar) sem a orientação de uma gaiola ou corrente, elas entram em contato umas com as outras devido às diferentes velocidades que ocorrem quando as esferas entram e saem da zona de carga. Este contato gera atrito e ruído audível. Uma corrente de esferas evita que as esferas entrem em contato umas com as outras, reduz o atrito e, portanto, o calor, o que prolonga a vida útil do rolamento ou da porca. O ruído é reduzido porque as esferas não fazem mais contato metal com metal umas com as outras – em vez disso, elas fazem contato metal com polímero (ou metal com resina) com a corrente de esferas.

E a redução do calor proporciona, na verdade, um benefício duplo, porque menos calor também significa menos quebra da lubrificação. A lubrificação também é retida e fornecida de maneira mais eficiente graças aos “bolsos” criados ao redor das esferas pela corrente de esferas. Esses bolsos retêm a lubrificação e garantem melhor distribuição de graxa ou óleo para cada esfera individual.

Alguns fabricantes usam correntes de esferas em suas séries de rolamentos perfilados e parafusos de esferas de “alta velocidade”, mas a corrente de esferas deve ser robusta o suficiente para suportar as forças causadas pelo deslizamento e flexão nessas altas velocidades.

Fornecer um espaçamento consistente e definido entre as esferas também melhora as características de funcionamento, reduzindo as variações nas forças de atrito que ocorrem quando as esferas estão espaçadas de forma desigual (ou seja, sem uma corrente ou gaiola de esferas). A distância consistente entre as esferas, aliada a um movimento mais controlado, proporciona menores variações na resistência ao rolamento e melhor suavidade de funcionamento. Para aplicações que exigem características de funcionamento extremamente suaves, usar uma guia linear perfilada ou um fuso de esferas com corrente de esferas pode ser uma boa maneira de satisfazer os requisitos da aplicação sem recorrer a uma tecnologia mais cara, como rolamentos pneumáticos ou motores lineares.

Não confunda correntes de bolas (também conhecidas como gaiolas de bolas) com bolas espaçadoras. As esferas espaçadoras são ligeiramente menores que as esferas de suporte e servem para reduzir o atrito e o ruído quando as esferas fazem contato. Mas quando esferas espaçadoras são adicionadas a um rolamento linear ou fuso de esferas, algumas esferas que suportam carga devem ser removidas, o que significa que a capacidade de carga e a rigidez são reduzidas.