As guias de carris de rolos, que utilizam rolos cilíndricos ou em forma de barril em vez de esferas esféricas para os elementos de suporte de carga, estão normalmente associadas a aplicações de máquinas-ferramenta. Mas as vantagens de desempenho que os rolos trazem aos centros de maquinagem podem também valer a pena noutras aplicações. Se estiver a conceber uma máquina ou sistema que necessite de movimento linear, considere estas três vantagens que as guias de carris de rolos oferecem.
1. Maior capacidade de carga
Quando sujeitos a uma carga, os rolos formam uma linha de contacto com a superfície da guia, que é muito maior do que o contacto pontual que se forma quando as esferas são sujeitas a uma carga. Este facto confere às guias de carris de rolos capacidades de carga mais elevadas do que as guias de carris de esferas do mesmo tamanho.
Esta maior capacidade de carga é ainda mais amplificada pela equação da vida útil dos rolamentos de rolos. Em vez de ser elevada à potência 1/3, como acontece com as guias de carris de esferas, a equação da vida útil das guias de carris de rolos é elevada à potência 10/3, o que significa que mesmo um pequeno prémio na capacidade de carga de um rolamento de rolos em relação a um rolamento de esferas se traduz numa vida útil muito mais elevada para a versão de rolos.
2. Capacidade de reduzir o tamanho
A maior capacidade de carga e a vida útil mais longa dos rolamentos de rolos significam que os projectistas podem muitas vezes utilizar rolamentos de rolos que são um ou dois tamanhos mais pequenos (por exemplo, tamanho 25 em vez de tamanho 45) do que os rolamentos de esferas que seriam necessários para atingir a mesma vida útil.
Esta redução do tamanho dos rolamentos lineares pode ser especialmente benéfica em aplicações multieixos ou pórticos, onde o peso poupado num eixo tem um efeito de arrastamento nos eixos de suporte, poupando potencialmente dezenas de milhares de dólares em custos de componentes.
Num sistema cartesiano ou de pórtico de três eixos, a redução da massa do eixo Z reduz as forças estáticas e dinâmicas no eixo Y, o que significa que o eixo Y pode ser potencialmente reduzido. O mesmo acontece com o eixo X - ao reduzir a massa dos eixos Y e Z, pode ser possível reduzir o tamanho do eixo X, uma vez que as forças que actuam sobre ele são reduzidas. E esta redução não se aplica apenas às guias lineares, mas também ao mecanismo de acionamento (motor linear, fuso de esferas, etc.), ao motor e a outros componentes, como acoplamentos, caixas de velocidades e suportes de cabos. Isto permite poupar em custos de material, consumo de energia e espaço.
3. Maior rigidez
O contacto em linha formado pelos rolos também proporciona uma maior rigidez do que o contacto pontual formado pelas esferas, que é a principal razão pela qual as guias de carris de rolos são tão amplamente adoptadas em máquinas-ferramentas. No entanto, Jason Winburn, Engenheiro de Aplicações da Bosch Rexroth, salienta que os processos de impressão que envolvem prensagem, como a impressão flexográfica e a impressão em banda estreita, também beneficiam da rigidez das guias de carris de roletes. Uma menor deflexão do bloco guia significa uma menor deflexão da cabeça de impressão, resultando numa impressão de maior qualidade.
Spangler vê clientes na indústria da madeira que utilizam guias de carris de rolos devido à sua maior rigidez, especialmente em processos com cargas de choque elevadas, como o folheamento. Ele também salienta que a vedação é ainda mais crítica para as guias de carris de roletes do que para as guias de carris de esferas. Isto porque, numa guia de carril de esferas, as esferas podem empurrar os detritos para um local fora da zona de contacto, uma vez que as esferas apenas têm um contacto pontual com a pista. Mas o contacto de linha que os rolos formam com a pista não deixa nenhum local para os detritos irem para fora da zona de carga, pelo que qualquer quantidade de detritos que entre no rolamento afectará a vida útil e o desempenho.
