Um AGV para no meio do corredor porque um rolamento da roda de carga emperrou. O veículo transporta um palete de 1.200 kg e os rolos-guia já apresentam pontos planos. A causa raiz raramente é o motor ou o sistema de navegação. Muitas vezes é o menor componente adquirido no trem de força: o rolamento. Para equipamentos de manuseio de materiais AGV, a seleção do rolamento determina se o veículo se move suavemente, mantém a precisão do posicionamento e permanece em serviço entre as janelas de manutenção. Se errar no rolamento, você pagará por isso com tempo de inatividade não planejado, ruído excessivo e substituição prematura da roda. Faça certo e o AGV se tornará uma parte confiável do fluxo de material.
O que conta como equipamento de manuseio de materiais AGV
O equipamento de manuseio de materiais AGV abrange qualquer veículo guiado automaticamente que movimenta materiais sem um operador humano. Na prática, isso inclui AGVs de carga unitária que transportam paletes ou contêineres, AGVs de reboque que puxam carrinhos, AGVs de empilhadeiras que levantam racks, transportadores de carga pesada que movem bobinas de aço e AGVs híbridos que alternam entre os modos manual e automático. Esses veículos trabalham em armazéns, células de fabricação, câmaras frigoríficas e pátios externos. O fio condutor é o movimento controlado: iniciar, parar, girar, levantar e posicionar uma carga repetidamente.
Os rolamentos aparecem em vários lugares nesses veículos. Os conjuntos de rodas motrizes usam rolamentos para apoiar o cubo da roda e transmitir torque. Os conjuntos de rodas de direção usam rolamentos para permitir a rotação sob carga. As rodas de carga suportam o peso do veículo e a carga útil. Os rolos-guia mantêm o AGV no caminho certo ou seguem um trilho. Colunas de elevação e plataformas transportadoras usam rolamentos em polias, rolos e pontos de articulação. Cada posição tem uma direção de carga, velocidade e exposição ambiental diferentes. É por isso que um tipo de rolamento raramente se adapta a todas as aplicações de AGV.
Tipos de rolamentos usados em equipamentos de manuseio de materiais AGV
A tabela abaixo mapeia tipos de rolamentos comuns para posições típicas de AGV. Use-o como ponto de partida, não como especificação final. A magnitude da carga, o ciclo de trabalho e o nível de contaminação decidirão a escolha final.
Tipos típicos de rolamentos e suas funções em equipamentos de manuseio de materiais AGV. | Tipo de rolamento | Posição típica do AGV | Por que cabe |
| Rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras | Caixas de engrenagens de acionamento e direção, conjuntos de pivô | Lida com cargas radiais e axiais combinadas com alta rigidez |
| Rolamentos rígidos de esferas | Eixos de motor, rodas pequenas, rolos transportadores | Suporte radial simples, baixo atrito, disponível com vedações ou blindagens |
| Rolos de esteira com anel externo cilíndrico ou coroado (LR) | Rodas de carga, rolos guia em trilhos planos | Funciona em trilhos ou pisos, acomoda leve desalinhamento |
| Roletes de esteira com ranhura em arco gótico (LFR) | Rolos guia de precisão em trilhos perfilados | Alta capacidade de carga e movimento linear suave |
| Rolos de esteira de linha série W | Sistemas de orientação ferroviária linear | Movimento linear de alta precisão com baixo atrito |
| Rolos de esteira com ranhura em V (rolamentos Vee'D) | Sistemas de guiamento em trilho V e trilhos perfilados | Operação de baixo atrito em pistas em forma de V |
Em muitos projetos de AGV, a roda motriz usa um rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras porque a roda deve suportar tanto o peso do veículo quanto as forças laterais da direção. As rodas de carga costumam usar rolos de esteira com um anel externo coroado, porque o piso ou o trilho nunca são perfeitamente planos. Os rolos guia em um trilho linear podem usar um design de ranhura em arco gótico para controlar a folga e manter a precisão do posicionamento. A combinação exata depende da arquitetura do veículo.
Rolos de esteira cilíndricos ou coroados para rodas de carga Para rodas de carga AGV em pisos ou trilhos simples, o anel externo coroado ajuda a reduzir a tensão nas bordas sob ligeiro desalinhamento. Ver Produto → Para rodas de carga que rodam sobre pisos ou trilhos simples, um rolo de esteira com anel externo cilíndrico ou coroado costuma ser a escolha prática. O perfil coroado ajuda a evitar tensões nas bordas quando a roda está ligeiramente desalinhada.
Correspondência de rolamentos com casos de carga AGV
Comece com a carga por roda. Um AGV de carga unitária de 1.500 kg com quatro rodas de carga não divide simplesmente 1.500 kg por quatro. Deve-se adicionar o peso do veículo, o fator dinâmico de aceleração e frenagem e a distribuição da carga quando o palete está descentrado. Uma carga estática de 375 kg por roda pode atingir 600 kg ou mais durante uma parada de emergência. A classificação de carga dinâmica do rolamento deve cobrir esse pico, não apenas o estado estacionário.
A velocidade e o ciclo de trabalho vêm a seguir. Um AGV que funciona 16 horas por dia a 1,5 m/s tem uma vida útil diferente de outro que funciona 8 horas por dia a 0,8 m/s. O cálculo da vida útil do rolamento deve usar a velocidade real e o espectro de carga. Para um rolete de esteira de 50 mm operando a 200 rpm, a vida útil necessária do L10 pode ser de 20.000 horas. Para um rolo guia que se move apenas durante o posicionamento, o requisito de vida útil pode ser menor, mas o requisito de precisão é maior.
A folga e a pré-carga também são importantes. Um rolamento de esferas de contato angular de duas carreiras com muita folga permitirá que a roda oscile, o que se manifesta como ruído e desgaste irregular dos pneus. Muita pré-carga aumenta o atrito e o calor, o que reduz a vida útil da graxa. A mesma lógica se aplica aos roletes da esteira: a folga axial afeta a precisão da guia. Um fabricante que controla a geometria da pista e utiliza equipamento de inspeção adequado pode manter essas tolerâncias de forma consistente. É aí que um sistema de qualidade ISO 9001 e inspeção de entrada para circularidade da pista e acabamento superficial fazem a diferença.
Rolos de esteira com ranhura em arco gótico para rolos guia de precisão Para rolos guia de precisão em trilhos perfilados, a ranhura em arco gótico da série LFR suporta distribuição de carga e funcionamento estável em orientação AGV de tolerância restrita. Ver Produto → Para rolos guia de precisão em trilhos perfilados, um design de ranhura em arco gótico pode melhorar a distribuição de carga e reduzir o estresse em comparação com uma ranhura circular simples. É uma escolha comum quando o AGV precisa manter uma tolerância de caminho restrita.
O risco de aquisição é outro fator. Rolamentos falsificados ou de qualidade mista podem entrar na cadeia de fornecimento através de canais de baixo custo. Um rolamento que parece idêntico pode ter um tipo de aço, tratamento térmico ou preenchimento de graxa diferente. O resultado é uma roda que falha em semanas em vez de anos. Solicite certificados de materiais, relatórios dimensionais e dados de testes de ruído. Se o fornecedor não puder fornecê-los, o risco é seu. Para uma visão mais aprofundada da seleção de rolos, consulte este guia em como escolher o rolamento de rolos de esteira certo .
Vedação, Lubrificação e Meio Ambiente
O equipamento de manuseio de materiais AGV opera em mais ambientes do que muitos projetistas esperam. Um AGV de armazém pode funcionar em um corredor limpo e climatizado. O mesmo modelo de veículo pode ser usado em uma câmara frigorífica a -20°C, em uma área de processamento de alimentos com produtos químicos para lavagem ou em um pátio externo com poeira e chuva. A vedação do rolamento e o lubrificante devem corresponder ao pior caso, não ao melhor caso.
Para rolamentos rígidos de esferas usados em eixos de motores, as vedações de contato 2RS são comuns porque impedem a entrada de poeira e retêm graxa. Para maior velocidade ou menor arrasto, podem ser usadas blindagens metálicas ZZ, mas elas não vedam contra líquidos. Os roletes da esteira geralmente usam blindagens metálicas ou versões seladas, dependendo do ambiente ferroviário. Em áreas de lavagem, podem ser necessários rolamentos de aço inoxidável ou revestidos, e a graxa deve ser de qualidade alimentar. No armazenamento refrigerado, a graxa deve permanecer macia o suficiente para evitar torque de partida excessivo.
Rolos de esteira linear da série W para orientação ferroviária Para orientação linear de trilhos AGV, os rolos da série W são projetados para movimento linear preciso e podem ser vedados contra contaminação das pistas. Ver Produto → Os sistemas de orientação de trilhos lineares em AGVs geralmente usam rolos de trilhos da série W. Esses rolos são projetados para movimento linear de alta precisão e podem ser vedados para manter a contaminação fora da pista. Se o AGV seguir um trilho de piso ou uma guia fixa, o perfil do rolo e a escolha da vedação determinarão por quanto tempo o sistema de guia permanecerá preciso.
A lubrificação também afeta o ruído. Um rolamento de alta precisão e baixo ruído precisa do preenchimento correto de graxa e de uma montagem limpa. O enchimento excessivo pode causar agitação e calor. O enchimento insuficiente pode causar contato metal-metal e danos à pista. O preenchimento correto depende da velocidade, carga e orientação. Para eixos verticais, um preenchimento menor geralmente é melhor. Para eixos horizontais, um preenchimento um pouco maior pode ajudar a distribuir a graxa.
Lista de verificação de manutenção e solução de problemas
Mesmo um rolamento bem especificado acabará por se desgastar. O objetivo é detectar o problema antes que ele pare o AGV. Faça as seguintes verificações durante a manutenção programada.
- Ouça as mudanças no ruído. Um zumbido constante é normal. Um som de rangido ou clique sugere danos ou contaminação na pista.
- Meça a folga axial e radial. Compare com a especificação original. O aumento da folga geralmente significa desgaste ou ajuste folgado.
- Verifique a temperatura da roda e do rolo após uma mudança. Um rolamento que aquece pode estar sobrecarregado, mal lubrificado ou desalinhado.
- Inspecione as vedações quanto a cortes, endurecimento ou vazamento. Uma vedação danificada deixa poeira e água entrarem na pista.
- Procure desgaste irregular dos pneus ou rolos. Isso pode indicar um problema de folga do rolamento ou um eixo torto.
- Verifique o torque de montagem. Parafusos soltos permitem que o rolamento se mova, o que danifica a caixa e o eixo.
Se um rolamento da roda de carga falhar, substitua o rolamento e a vedação. A reutilização de uma vedação após a remoção geralmente causa vazamentos. Verifique também o desgaste do eixo e da carcaça. Uma caixa desgastada não segurará o novo rolamento corretamente e a falha se repetirá. Para rolos-guia, verifique se há amassados, detritos ou desgaste no trilho. O rolo não consegue compensar uma pista danificada.
Lista de verificação de especificações para equipamentos de manuseio de materiais AGV
Antes de enviar uma solicitação de cotação para rolamentos AGV, reúna as informações a seguir. Esta lista ajuda o fabricante do rolamento a recomendar o produto certo e evitar idas e vindas.
- Carga por roda ou rolo: estática e dinâmica, incluindo picos de aceleração e frenagem.
- Velocidade e ciclo de trabalho: rpm máximo, rpm médio e horas por dia.
- Interface de montagem: diâmetro do eixo, furo da caixa, largura e classe de tolerância.
- Direção da carga: radial, axial ou combinada. Observe a proporção se combinado.
- Folga ou pré-carga: folga axial ou pré-carga necessária para a aplicação.
- Vedação: aberta, blindada, selada ou material especial para lavagem.
- Lubrificação: tipo de graxa, nível de enchimento e faixa de temperatura.
- Ambiente: poeira, água, produtos químicos, temperatura e frequência de lavagem.
- Vida útil esperada: L10 horas ou distância e nível de ruído aceitável.
- Documentação de qualidade: certificados de materiais, relatórios dimensionais e dados de testes de ruído.
Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. fabrica rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras, rolamentos rígidos de esferas e rolos de esteira para esses tipos de sistemas de movimento. A empresa trabalha em Cixi, Ningbo, uma área conhecida como a cidade natal dos rolamentos da China, e opera um sistema de qualidade ISO 9001 com equipamentos de inspeção para geometria e ruído das pistas. Sua linha de produtos inclui roletes de esteira LR, roletes de arco gótico LFR e roletes de esteira da série W, que cobrem muitas rodas de carga AGV e posições de roletes guia. Se você estiver especificando rolamentos para um novo AGV ou substituindo uma roda com defeito, compartilhe antecipadamente o caso de carga e o ambiente com o fornecedor do rolamento. Essa conversa é mais barata do que um colapso no meio do turno.
O equipamento de manuseio de materiais AGV é tão confiável quanto suas menores peças móveis. Ao combinar o tipo de rolamento, a classificação de carga, a folga, a vedação e a lubrificação com a utilização real do veículo, você reduz o ruído, amplia os intervalos de manutenção e mantém o fluxo de material em movimento. Comece com a carga por roda, verifique o ambiente e solicite dados de qualidade documentados. O rolamento pode ser pequeno, mas suporta o peso de todo o sistema.
