FECHAR
FECHAR
27 de setembro de 2010
Voltar
Rolamentos

Sabendo cuidar, eles vão durar

Os cuidados na operação, desde a correta especificação dos rolamentos até a adoção de sistemas de monitoramento que antecipam suas manutenções, ajudam a ampliar a vida útil desses componentes

Versatilidade talvez seja o adjetivo que melhor traduza a característica dos rolamentos na operação de equipamentos fora-de-estrada. Afinal, ao ficarem posicionados entre duas ou mais peças que se movimentam, esses componentes desempenham funções como a redução de atrito, a transmissão de cargas e a transferência do próprio movimento de uma peça para a outra. Por esse motivo, eles são classificados pelos especialistas como o coração de muitos sistemas e, quando submetidos a corretos procedimentos de operação e manutenção, sua vida útil pode ser praticamente infinita.

Segundo José Roberto Aguiar, engenheiro de aplicação da SKF, há diversos tipos de rolamento no mercado, mas quando a aplicação se restringe aos equipamentos para construção, os mais utilizados são os autocompensadores de rolos, os rígidos de esferas e os de rolos cônicos (veja quadro na página 38). “A folga interna dos rolamentos é um fator preponderante para se garantir a maior vida útil desse componente”, diz ele.

Como exemplo, Aguiar cita o funcionamento desse componente nos eixos de rodas motoras. “O anel interno do rolamento é montado com interferência no eixo. Por isso, conforme o eixo gira, o anel interno acompanha seu movimento, uma ação que pode reduzir a folga interna entre eles e causar o atrito de metal com metal caso o rolamento, as tolerâncias ou a folga interna não estejam perfeitamente especificados e aplicados.” O problema também pode ser ocasionado por falhas na lubrificação, que resultam no aquecimento do rolamento e na aceleração do seu desgaste.

Realizando a pré-carga

De acordo com o especialista, esse caso ilustra a necessidade de se aplicar uma folga interna maior do que a normal nos rolamentos. “Vale explicar que a folga normal é um dos tipos de folga radial aplicada em rolamentos, assim como a folga C3”, ele intervém. A relação da folga, segundo Aguiar, vai depender das tolerâncias especificadas pelo fabricante do equipamento, como rotação e temperatura, para que o rolamento trabalhe internamente de forma adequada. “Por isso, tudo é previamente calculado, como a tolerância de eixo, a folga do rolamento e outros parâmetros.”

Wagner Mistrinelli, consultor técnico da área de engenharia de serviços da Timken, salienta que geralmente os rolamentos de rolos cônicos têm a folga interna estabelecida somente durante sua montagem na máquina. Isso exige


Versatilidade talvez seja o adjetivo que melhor traduza a característica dos rolamentos na operação de equipamentos fora-de-estrada. Afinal, ao ficarem posicionados entre duas ou mais peças que se movimentam, esses componentes desempenham funções como a redução de atrito, a transmissão de cargas e a transferência do próprio movimento de uma peça para a outra. Por esse motivo, eles são classificados pelos especialistas como o coração de muitos sistemas e, quando submetidos a corretos procedimentos de operação e manutenção, sua vida útil pode ser praticamente infinita.

Segundo José Roberto Aguiar, engenheiro de aplicação da SKF, há diversos tipos de rolamento no mercado, mas quando a aplicação se restringe aos equipamentos para construção, os mais utilizados são os autocompensadores de rolos, os rígidos de esferas e os de rolos cônicos (veja quadro na página 38). “A folga interna dos rolamentos é um fator preponderante para se garantir a maior vida útil desse componente”, diz ele.

Como exemplo, Aguiar cita o funcionamento desse componente nos eixos de rodas motoras. “O anel interno do rolamento é montado com interferência no eixo. Por isso, conforme o eixo gira, o anel interno acompanha seu movimento, uma ação que pode reduzir a folga interna entre eles e causar o atrito de metal com metal caso o rolamento, as tolerâncias ou a folga interna não estejam perfeitamente especificados e aplicados.” O problema também pode ser ocasionado por falhas na lubrificação, que resultam no aquecimento do rolamento e na aceleração do seu desgaste.

Realizando a pré-carga
De acordo com o especialista, esse caso ilustra a necessidade de se aplicar uma folga interna maior do que a normal nos rolamentos. “Vale explicar que a folga normal é um dos tipos de folga radial aplicada em rolamentos, assim como a folga C3”, ele intervém. A relação da folga, segundo Aguiar, vai depender das tolerâncias especificadas pelo fabricante do equipamento, como rotação e temperatura, para que o rolamento trabalhe internamente de forma adequada. “Por isso, tudo é previamente calculado, como a tolerância de eixo, a folga do rolamento e outros parâmetros.”

Wagner Mistrinelli, consultor técnico da área de engenharia de serviços da Timken, salienta que geralmente os rolamentos de rolos cônicos têm a folga interna estabelecida somente durante sua montagem na máquina. Isso exige que a carga do componente seja pré-dimensionada, uma prática denominada de pré-carga. “Os rolamentos apresentam uma variação de folga entre as pistas e os corpos rolantes, o que denominamos de folga axial ou radial, dependendo do tipo de rolamento. Quando não desejamos que essa folga ocorra de forma desordenada após a montagem, indicamos a realização de folga ‘zero’ ou realizamos a pré-carga”, diz ele.

Segundo Mistrinelli, a pré-carga elimina a existência de movimentos radiais ou axiais nos eixos onde os rolamentos são montados. “Assim, asseguramos que os eixos terão a função somente de girar, o que irá preservar as propriedades mecânicas do equipamento em questão”, ele completa.

Aguiar, da SKF, salienta que os rolamentos de rolos cônicos com pré-carga são comumente utilizados em rodas e mancais, montados com folgas que variam de 0,08 mm a 0,13 mm – no caso dos componentes menores – e de 0,18 mm a 0,25 mm – para os rolamentos maiores. “Após as folgas serem estabelecidas, realizamos a pré-carga que, em geral, varia de 0,115 a 0,250 kg/m, nos rolamentos em pinhões, e de 0,29 a 0,35 kg/m, nos rolamentos de diferencial.” Ele ressalta que a pré-carga é fundamental, pois certos rolamentos necessitam de uma rigidez ou uma carga mínima para operar. “Caso contrário, ele acaba ‘escorregando’ durante a operação e tem sua vida útil reduzida.”

Sistemas de monitoramento
Diferentemente da pré-carga, aplicada somente em rolamentos de rolos cônicos, outras técnicas se mostram necessárias em qualquer tipo de peça. A começar pela identificação de avarias no momento correto. “O departamento de manutenção das empresas tem o histórico de vida dos componentes, mas a tecnologia vem ajudando muito nesse processo por meio de métodos como, por exemplo, a análise de vibração em rolamentos”, diz Mistrinelli. Segundo ele, a Timken oferece aos clientes um sistema que monitora os equipamentos em tempo integral e on-line, emitindo alarmes diante de qualquer mudança nos níveis de temperatura e vibração dos rolamentos.

Outro dispositivo utilizado pela fabricante é o BearingTester. Trata-se de um instrumento portátil que analisa todas as condições do rolamento em campo. “Esse é um sistema econômico e passível de ser operado por qualquer técnico envolvido na manutenção direta de equipamentos.” Mistrinelli explica que o aparelho funciona por meio de análise de pulso de choque, detectando com antecedência eventuais danos nos rolamentos e falhas na sua lubrificação.

A lubrificação, aliás, figura como um dos principais cuidados para se preservar a vida útil dos rolamentos, já que ela reduz o atrito entre as peças, evitando o desgaste prematuro e a corrosão, além de proteger os componentes de contaminantes como a água e poeira. Wagner Mistrinelli lembra que é preciso utilizar o lubrificante com as características indicadas pelo fabricante, mantendo-o sempre em recipiente fechado e armazenado em local isento de poeira. “Sua aplicação deve ser efetuada com equipamentos adequados e nas quantidades pré-estabelecidas para cada tipo e tamanho de rolamento.”

Cuidados com a lubrificação
Entre outros cuidados, ele também ressalta que, para aplicações com diferentes solicitações de cargas, recomenda-se o uso de lubrificantes igualmente diferentes. O especialista acrescenta que em 80% dos rolamentos é indicada a lubrificação com graxa ao invés de óleo. A razão disso é o maior poder de vedação da graxa, que é gerado quando o retentor expulsa o lubrificante do rolamento e forma uma película protetora contra intempéries.

José Roberto Aguiar, da SKF, destaca que a graxa vaza menos e lubrifica os rolamentos com mais facilidade. “Por outro lado, há aplicações nas quais a utilização de óleo é necessária”, alerta o especialista. Ele explica que, quando submetidos a altas velocidades de rotação, os rolamentos ficam sujeitos a maior aquecimento. ”Nesses casos, o óleo atua de forma mais eficiente, pois possui maior poder de refrigeração.”

Se os procedimentos de lubrificação indicados pelos especialistas não forem corretamente cumpridos, certamente o rolamento necessitará de reparos. Há diversas formas de avaliar como a recuperação deve ser realizada, mas, antes de detalhá-las, Aguiar alerta para as limitações da repotencialização. Ele explica que esse serviço, que constitui uma das técnicas de reparo em rolamentos, só se mostra vantajoso em peças de grande porte e se as pistas e corpos rolantes ainda estiverem em boas condições, sem marcas de impurezas e descascamentos.

Tipos de reparos
“Esse reparo costuma ser realizado em rolamentos caros e que ainda não foram usados, como os que ficam armazenados por períodos longos ou trabalham pouco, motivo pelo qual sofrem pequenas oxidações.” Nesse caso, Aguiar explica que, antes de desmontar o rolamento, a SKF verifica o estado de conservação dos anéis, do corpo rolante e gaiola para avaliar a viabilidade do reparo. “Em seguida, é feita a repotencialização, com a substituição dos rolos avariados, e o componente é recolocado no mercado a um preço de 80% de um rolamento novo.” Ele acrescenta que tal prática é aconselhável somente para os modelos do tipo autocompensador de rolos, com diâmetro externo maior ou igual a 200 mm.

Mistrinelli, da Timken, destaca a remanufatura como outra técnica bastante usual. Segundo ele, esse tipo de reparo deve ser avaliado a cada caso, mas, em geral, mostra-se vantajoso apenas se os custos não ultrapassarem a 60% do valor de um rolamento novo. “A remanufatura é um procedimento técnico no qual se aplica polimento nas pistas rolantes e nos próprios rolos, com a realização de retifica ou até mesmo a fabricação de novos corpos rolantes”, diz ele.

Por esse motivo, o especialista diz que essa técnica exige o domínio do processo de fabricação dos rolamentos, já que, para a retífica das pistas, é necessário conhecer as camadas de cementação da peça. Para ele, entretanto, qualquer tipo de reparo em rolamento deve ser vetado caso o componente apresente sinais de descascamento excessivo ou oxidação profunda, pois, nessas condições, a recuperação não poderá ser acompanhada de qualquer garantia de vida útil.