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Rolamentos simples – Poupança de custos com produtos económicos
As cadeias de valor industriais estão cada vez mais focadas nos custos de produção e manutenção. Os custos de manutenção representam uma grande parte dos custos operacionais contínuos de um sistema. Os componentes de alta qualidade e fáceis de manter ajudam a manter estes custos o mais baixos possível, garantindo a qualidade necessária. No entanto, o planeamento e o design nem sempre têm de depender do componente mais caro. Utilizando a análise ABC, os produtos e componentes podem ser classificados como peças ABC com base na sua partilha de valor e na sua importância na cadeia de valor. Os artigos mais económicos são os chamados artigos C ou peças C. Estes têm uma pequena quota de valor, mas são necessários em números grandes. Estas peças têm um grande potencial para reduzir custos. Vale a pena ver mais de perto. Para muitas aplicações, os artigos económicos são uma boa alternativa aos artigos caros. No entanto, um preço baixo não tem de significar uma perda de qualidade; a gama de aplicações de itens económicos pode ser limitada, por exemplo, pela precisão muitas vezes mais baixa. Este artigo irá mostrar-lhe como utilizar peças em C, como rolamentos simples, de forma económica e como selecioná-las propositadamente, ao mesmo tempo que garante a qualidade.
O que são peças em C?
O que são realmente as partes C? Por definição, as partes C são produtos que têm uma pequena quota de valor como parte da gestão de materiais e manutenção de stock, mas desempenham um papel importante na cadeia de valor porque são necessários em grandes quantidades. Devido ao seu baixo valor, é normalmente criado um fornecimento de stock para os fornecer de forma fiável no processo de produção. Uma boa gestão de peças C afeta significativamente os custos do processo de um processo de valor acrescentado. Assim, não só a quantidade de armazenamento ideal destas peças desempenha um papel, mas também os seus custos de aquisição. Em primeiro lugar, estes podem geralmente ser reduzidos aumentando a quantidade adquirida e os custos unitários mais baixos associados, mas também ajustando propositadamente as especificações do produto realmente necessárias das peças adquiridas para o uso pretendido. Uma análise precisa das opções de fornecimento e dos custos de aquisição adicionais aplicáveis e das propriedades necessárias da peça a ser adquirida, como precisão e precisão dimensional, é um pré-requisito para descobrir potenciais oportunidades de redução de custos. Substituir um item tradicional por um item mais económico pode ser um possível passo para a poupança de custos. A MISUMI oferece produtos selecionados concebidos para substituir um produto tradicional por um produto mais económico sem sacrificar a qualidade comprovada. Isto é conseguido através da revisão do intervalo de tolerância para utilização em requisitos de precisão média. Muitas vezes, os itens económicos também têm uma gama de aplicações ligeiramente reduzida em comparação com os itens tradicionais. Os itens económicos são idênticos na sua forma e estrutura básicas aos itens existentes, mas os limites de tolerância e carga diferem uns dos outros.
Garantia de qualidade para rolamentos simples e peças em C
Um rolamento simples (item de valor C) económico é equivalente a uma qualidade inferior? Não, não é o caso. Rolamentos simples económicos e rolamentos simples tradicionais sem manutenção da MISUMI são ambos submetidos a uma verificação de qualidade antes de serem enviados. Todos os itens enviados cumprem as especificações do catálogo.
- (1) Teste de dimensão – diâmetro interno
- (2) Teste de dimensão – diâmetro exterior
- (3) Teste de dimensão – comprimento total
- (4) Teste de dimensão – dimensão externa
| Especificações | Diâmetro interno (mm) | Diâmetro exterior (mm) | Comprimento total (mm) | Carga permitida |
|---|---|---|---|---|
| MPBZ12-20 | +0.034 +0.016 |
+0.018 +0.007 |
-0.1 -0.3 |
29.0 N/mm² |
| C-MPBZ12-20 (Item C-VALUE) |
+0.039 +0.011 |
+0.024 +0.003 |
+0.1 -0.5 |
20.3 N/mm² |
Oportunidades de redução de custos – Seleção de material
Também existe o potencial de poupança de custos ao selecionar o material de um rolamento simples. Aqui, é importante considerar cuidadosamente que requisitos técnicos devem ser cumpridos e que materiais e designs cumprem estes requisitos. A utilização de plásticos, metais sinterizados ou ligas metálicas mais simples são alternativas económicas a materiais mais caros. Quando todas as propriedades e requisitos necessários são cumpridos pelo material alternativo, ligas metálicas ou plásticos mais simples em aplicações de serviço médio podem ser uma alternativa económica e eficaz a rolamentos simples caros.
Segue-se uma descrição de um processo de selecção para rolamentos simples:
Procedimento de selecção para rolamentos simples sem manutenção
Para rolamentos simples sem manutenção, as buchas dos rolamentos simples estão embebidas em lubrificante. Este tratamento reduz o esforço de relubrificação. As aplicações para rolamentos sem manutenção são principalmente aplicações com cargas elevadas e condições particularmente exigentes.
Os rolamentos simples e as buchas dos rolamentos simples sem manutenção são selecionados num processo de três passos.
Num primeiro passo, as condições de funcionamento são determinadas: O rolamento liso está exposto a produtos químicos? Com que frequência é utilizado e qual é a carga esperada? Tem de ser resistente à temperatura?
O passo seguinte é definir as especificações: Qual é o melhor design para a aplicação (por exemplo, com ou sem flange)? Por exemplo, uma flange fornece mais estabilidade e melhor distribuição de carga, o que é útil em aplicações com níveis de vibração aumentados. Este passo também selecciona temporariamente o tamanho e as dimensões das condições de conceção.
O último passo é necessário para verificar as especificações de segurança: O rolamento plano tem uma pressão de superfície máxima ou classificação de velocidade que possa potencialmente ser excedida na aplicação? Qual é o âmbito de desgaste ou a vida útil esperados? Neste ponto, as peças em C são normalmente diferentes dos produtos normais: Estes parâmetros são muitas vezes minimamente mais apertados em peças C e, portanto, não são adequados para todas as aplicações. No entanto, em muitas aplicações, os valores fornecidos continuarão a ser suficientes para utilização. Se a revisão dos passos individuais mostrar que o rolamento plano não é adequado, deve começar-se de novo com o passo um.
A vida útil mencionada no último passo tem um grande impacto na seleção de rolamentos simples. Além disso, os intervalos de serviço podem ser melhor planeados com base na vida útil e a fiabilidade operacional pode ser aumentada. Pode ser calculado com base na intensidade de desgaste W como valor de referência.
A vida útil planeada real do rolamento plano e o fim de vida resultante dependem da aplicação e do requisito de precisão do rolamento. A caixa de carregamento também desempenha um papel fundamental para o tipo de desgaste. Se o eixo rodar no rolamento, ocorre um padrão de remoção em forma de ovo no rolamento. Se o rolamento rodar em torno do eixo, a remoção afetará toda a circunferência do rolamento. Encontre mais informações sobre a distribuição da carga dos rolamentos neste blogue.
A intensidade de desgaste W varia dependendo das condições operacionais e ambientais, como comportamento operacional, pressão superficial, tipo de movimento, aspereza superficial do eixo de contacto, etc. Se a intensidade do desgaste for proporcional à carga e à distância de deslizamento, pode ser utilizada a seguinte fórmula para aproximar o desgaste do material.
W[mm]=K\times P\times V\times T
K é a taxa de desgaste específica. Isto pode ser encontrado na tabela abaixo. T é o tempo real de operação ou duração do tempo de atrito. É especificado em horas.
P=\frac{F}{d \times L}
- P = pressão superficial em N/mm2
- d = Diâmetro interno em mm
- L = Lng e em milímetros mm
- F = Força em N (Newton)
V=\frac{U \times n}{1000 mm/m}
- V = Velocidade de corte em m/s
- d = Diâmetro interno em mm
- n = velocidade de rotação em rotações/segundo [n/s]
Exemplo de cálculo de intensidade de desgaste
Assuma um rolamento simples com:
Diâmetro interno: d=20 mm / Comprimento: L = 10 mm / força (carga): F = 1000N (sem lubrificante) / Velocidade: n= 2 rotações por minuto = 2 min-1 ≈ 0,033333 s-1 /Tempo de fricção: T = 100 horas
W[mm]=3x10^{-3}\frac{mm}{\frac{N}{mm^{2}}\times\frac{m}{s}\times {h}}\times \frac{1000N}{20mm \times 10mm}\times \frac{\pi\times 20mm \times 0.033333 s^{-1}}{1000\frac{mm}{m}}\times 100h
W[mm]=0.003\frac{mm}{\frac{N}{mm^{2}}\times\frac{m}{s}\times {h}}\times 5\frac{N}{mm^{2}} \times 0.002094 \frac{m}{s}\times 100h = 0.0031mm
A tabela seguinte mostra o intervalo da taxa de desgaste específica K de um rolamento plano, dependendo da lubrificação:
| Lubrificação | mm/(N/mm2 m/s h) | mm/(kgf/cm2 m/min h) |
|---|---|---|
| Não lubrificado | 3x10-3 a 6x10-4 | 1x10-6 a 5x10-6 |
| Lubrificante sólido | 3x10-4 a 6x10-5 | 1x10-7 a 5x10-7 |
| Lubrificado com óleo | 3x10-5 a 6x10-6 | 1x10-8 a 5x10-8 |
Exemplo de aplicação para um rolamento plano sem manutenção para requisitos de serviço médio
Abaixo estão duas aplicações típicas para rolamentos simples sem manutenção com diferentes requisitos de precisão:
- (1) Variante de rolamento simples C-MPBZ
- (2) Cilindro
- (3) Variante de rolamento simples MPBZ
- (4) Ajuste por pressão
A aplicação à esquerda tem requisitos de precisão médios a baixos. A variante de melhor valor (mais eficiente em termos de custos) do rolamento simples pode ser utilizada. A aplicação à direita requer movimentos lineares/rotacionais de alta precisão que só podem ser operados com um rolamento plano regular (tradicional).
Poupança de custos de fabrico em acessórios e peças sobressalentes
As peças económicas não estão apenas disponíveis como rolamentos simples. A gama de produtos de valor C também inclui acessórios e peças sobressalentes que valem a pena ver. Lubrificantes, parafusos, vedantes e anéis de vedação também podem estar disponíveis como itens económicos e podem ser uma boa alternativa para uma utilização específica. Devido à sua padronização, estão disponíveis em grandes quantidades e podem ser utilizados universalmente. No entanto, são essenciais para o funcionamento e estabilidade de um design.
Os rolamentos simples também são frequentemente utilizados em conjunto com guias de pilar em sistemas de guia para movimentos lineares precisos em máquinas e ferramentas. Aqui, reduzem a fricção das peças que se movem umas em direção às outras, permitindo assim movimentos suaves. Os rolamentos simples de baixo custo são adequados para requisitos de precisão média.
Como encontro as peças em C na loja?
Como identifico as peças C na linha de produtos? Na MISUMI, as peças C são por vezes identificadas pelo número de peça, por exemplo, por um prefixo C, como no C-MPFZ10-15 para uma versão de baixo custo da bucha de rolamento simples MPFZ10-15. A variante da peça C é aproximadamente 50% mais barata do que a versão padrão da bucha de rolamento simples. A diferença: Para a variante de peça C económica, a velocidade máxima permitida é de 0,35 m/s e a pressão de superfície máxima permitida é de 20,3 N/mm2, enquanto a velocidade máxima permitida da variante mais cara é de 0,5 m/s e a pressão de superfície máxima permitida é de 29 N/mm2. A tolerância recomendada e o intervalo de temperatura de funcionamento são idênticos. As sugestões de pesquisa para rolamentos simples e buchas de rolamentos simples económicos podem ser apresentadas na loja MISUMI introduzindo as combinações de letras #CMP e #CMPF.
No entanto, para uma pesquisa geral de peças económicas, recomendamos uma pesquisa utilizando a função de pesquisa com a palavra-chave "cost", como neste exemplo de pesquisa. Isto assegura que os itens cuja referência não contém um prefixo C também são apresentados.
