Componentes centrais do sistema de transmissão, as engrenagens são dispositivos que tornam possível ao condutor do equipamento escolher entre uma maior ou menor relação entre velocidade e torque, de acordo com a carga e o terreno em que trafega, obtendo mais eficiência em relação ao consumo de combustível e tempo de operação. No entanto, para que funcionem a contento precisam estar sempre em perfeitas condições, sem desgastes ou folgas, além de lubrificadas adequadamente. E isso se consegue com a realização de manutenções preventivas e corretivas.

As engrenagens planetárias, como também são conhecidas, são constituídas por um grupo de peças – uma central (solar) e outras três, cinco ou mais satélites – que funcionam em conjunto. Há ainda um terceiro tipo, a anelar, que engloba externamente todas as outras. Essas peças também são popularmente conhecidas como “jogo planetário”, nome que deriva da semelhança com o sistema solar, com os planetas girando em torno do Sol, que ocupa a posição central. “Esse conjunto tem como objetivo principal reduzir a velocidade de entrada e aumentar o torque de saída”, explica Rodrigo Nomura, gerente de suporte ao cliente da John Deere.

Há vários procedimentos usuais para identificar e solucionar problemas potenciais em unidades de engrenagens, como lembra Silvio Renan, diretor de peças e serviços ao cliente da Mercedes-Benz do Brasil. “Eles podem ser constatados por meio de alteração no ruído, vibração, dificuldade durante o engate, indicação de temperatura elevada e presença de partículas metálicas no óleo”, ele explica. “Em caixas automáticas ou automatizadas, além desses indicadores, sempre que houver alguma alteração no funcionamento, o sistema apresentará uma mensagem.”

O coordenador de serviços da John Deere, Mairon Karr, vai além e fornece outros detalhes. Segundo ele, de forma geral, para identificação de problemas são aplicados os conceitos de Manutenção Preditiva. Dentre eles, há três tipos de inspeções que usam os sentidos humanos.

Uma delas é a auditiva, pela qual se procura verificar se há ruídos anormais durante a operação do sistema. Outra é a visual, que busca sinais de desgaste perceptíveis a olho nu, como ranhuras, cavidades e trincas. Por fim, há a olfativa, pela qual o técnico procura indícios de danos por meio do odor do lubrificante.

Evidentemente, existem ainda os procedimentos puramente técnicos, que incluem, por exemplo, a análise do óleo (para verificar possíveis tendências e origem do desgaste), a inspeção metrológica (na qual são aplicados os critérios do fabricante ao utilizar ferramentas de medição como paquímetros, relógios comparadores e rugosímetros, de modo a aferir a tolerância a danos das peças) e, por fim, a verificação de pressão dos pacotes (que usa parâmetros de cada marca para prevenir a ocorrência de falhas graves).

De acordo com Karr, a solução dos problemas depende dos resultados encontrados nas manutenções preditivas. “Isso pode incluir a substituição completa do componente ou das peças danificadas, além de ajustes técnicos – como regulagem de pressão e ajuste de torque – e operacionais, com acompanhamento mais frequente”, explica.

CUSTOMIZADOS

Embora esses procedimentos possam ser empregados para qualquer sistema de engrenagens, cada fabricante costuma ter os seus métodos próprios. A Komatsu, por exemplo, possui o programa Komatsu Oil Wear Analysis (KOWA) para manutenções preditivas de análise de óleos lubrificantes, que, por meio de coletas de amostras periódicas dos fluidos, torna possível identificar potenciais problemas nos componentes, antes mesmo de uma falha grave, que pode encarecer a manutenção. Segundo a companhia, o KOWA foi desenvolvido com padrões únicos para cada máquina, com especificações mais precisas que os utilizados pelos laboratórios de análise.

No caso da New Holland Construction, os procedimentos de identificação e soluções de problemas geralmente se dividem em dois processos. Segundo Reinaldo Alves Queiroz, engenheiro de suporte da empresa, o primeiro é aplicado durante o próprio desenvolvimento do produto, no qual são usadas ferramentas como Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), árvore de falhas, elementos finitos e testes de bancada, que buscam antecipar possíveis problemas.

Em um segundo momento, quando o produto já se encontra no campo, a empresa usa metodologias já amplamente empregadas na indústria automotiva, como é o caso do 8D, chamada na New Holland de “Seven Steps”. “Isso engloba o passo a passo que se inicia em uma boa identificação do modo de falha, características da operação, do equipamento e das cargas, passando por um gráfico que prioriza os itens mais relevantes em termos de frequência e custo”, explica Queiroz.

Em seguida, os times multifuncionais preenchem um Diagrama de Ishikawa – também conhecido como Espinha de Peixe ou Causa e Efeito, uma ferramenta da qualidade na qual são levantadas causas para se chegar à raiz de um problema específico, por meio da análise de todos os fatores que podem contribuir para sua geração, cobrindo em 360º as possibilidades de origem das falhas. “Posteriormente, verificam-se as cinco razões do problema, para definição precisa de sua causa-raiz ou principal”, conta Queiroz, destacando que o procedimento segue com a validação da causa e o desenvolvimento e implementação da solução.

Ao final do processo, chega a hora de comunicar a rede de concessionários. “Esses procedimentos são monitorados e coordenados pelo departamento de qualidade do produto, por meio de dados de garantia, análises estatísticas e atuação com as áreas internas”, complementa.

MONITORAMENTO

Na Case CE, por sua vez, as transmissões eletrônicas do tipo Powershift possuem um ou mais módulos computacionais e de monitoramento por meio de sensores de temperatura, velocidade e pressão. “Esses sensores, além de permitirem o acionamento e a troca precisa das marchas, também possibilitam o diagnóstico rápido e preciso da transmissão em caso de problemas”, informa Relton Cesar, gerente de serviço da empresa para a América Latina. “O ideal, no entanto, é buscar informações antes que os danos ocorram.”

Além de todos esses procedimentos para identificação de problemas em engrenagens, também existem os sistemas de monitoramento. “As principais ferramentas são as análises de óleo, que constituem a melhor forma de prevenir falhas, e a leitura dos parâmetros das máquinas”, diz Cesar. “Nesse caso, também podem ser feitos de forma remota, por intermédio de sistemas de telemetria.”

Já a New Holland, segundo Queiroz, possui três níveis de monitoramento. Como primeiro nível de inspeção, a maioria dos equipamentos de construção da empresa utiliza sensores de monitoramento dos pacotes de engrenagens das transmissões. Ao detectarem alguma anomalia, esses sensores enviam um alarme para o painel da máquina, alertando o operador por meio de um código de falha.

O segundo nível são as manutenções programadas, em que o cliente solicita a visita do técnico da concessionária para realizar o trabalho. Realizadas por períodos de horas trabalhadas, são baseadas no manual de manutenção e operação do equipamento, de acordo com cada modelo. A periodicidade do procedimento também depende de cada máquina.

Como terceiro nível tem-se o suporte técnico da fábrica, por intermédio do departamento de serviços, que é responsável pelo atendimento aos concessionários, fornecimento de dados técnicos e direcionamento do equipamento para a realização de análises, que irão ajudar na precisão do diagnóstico. “O primeiro contato nesse nível é feito por meio de um sistema de manutenção chamado Technical Help Desk (THD), que armazena todo o histórico do veículo desde a sua concepção de fábrica até o ultimo registro de suporte de manutenção solicitado pelo concessionário”, explica Queiroz. “Dessa forma, cria-se um histórico da máquina durante sua vida útil.”

Se após todo esse processo ainda houver necessidade de inspeção ou acompanhamento, a fábrica disponibiliza um especialista do produto para acompanhar o equipamento junto ao concessionário e ao cliente.

PROTEÇÃO

Para evitar defeitos ou agravamento de problemas existentes, os fabricantes dotam as engrenagens de alguns sistemas de proteção, além de recomendarem alguns outros. “Nas caixas automáticas e automatizadas da Mercedes, por exemplo, há um sistema interno que monitora permanentemente sua operação, alertando o operador da máquina sobre possíveis irregularidades que poderão ocorrer em função das condições de trabalho”, diz Renan. “Nessas caixas, o sistema de gerenciamento pode limitar o funcionamento, visando a proteger o conjunto.”

Nomura, da John Deere, explica que nos casos de transmissão e eixos, o sistema de proteção inclui filtro tela, que não permite a circulação de limalhas e impurezas com maior granulometria. “No caso de transmissões, temos filtros de menor micragem, possibilitando uma maior longevidade do sistema”, conta.

Embora não seja comum, em alguns casos os sistemas de proteção podem incluir análises de vibrações, termografia, lubrificantes e deflexão operacional. Mas isso depende do componente analisado e se oferece condição ou necessidade para se aplicar a avaliação. “Normalmente, realizamos dois tipos de ensaios”, explica Queiroz, da New Holland. “O primeiro são os destrutivos, que incluem tração, compressão, dureza, fratura frágil, dobramento e flexão, torção, fadiga e fluência. O segundo são não destrutivos, tais como inspeção visual, partículas magnéticas, líquido penetrante, ultrassom, radiografia, correntes parasitas, termografia e análise do lubrificante.”

Por fim, mas não menos importante, não se deve esquecer a manutenção. De acordo com Queiroz, normalmente o cuidado não está ligado diretamente à peça, mas sim ao conjunto completo da caixa de engrenagens. “Isso inclui correção de folgas causadas pelo uso durante sua vida útil, troca periódica do óleo, verificação dimensional dos dentes e alinhamento do conjunto”, enumera. “Outros cuidados a serem observados dizem respeito à correta operação da máquina. Deve-se evitar engrenamentos bruscos durante o trabalho, por exemplo, pois podem acarretar a quebra do componente.”

Além das manutenções preventivas e preditivas, a Komatsu recomenda que, quando houver a necessidade de abertura da transmissão para reparo, todas as engrenagens passem por uma inspeção dimensional quanto a desgastes, quebras, trincas e amassamentos, realizada por profissionais treinados para decidir entre reutilizar ou trocar as danificadas.

Outro cuidado essencial é o uso do lubrificante especificado para a máquina, conforme as orientações do fabricante. Deve-se sempre ficar atento às variações de temperatura de cada região, pois a viscosidade do óleo varia com a temperatura e, caso o produto utilizado não atenda a essa variação, pode causar desde superaquecimento do óleo até perda da capacidade de lubrificação.

Saiba mais:

Case CE: www.casece.com/latam/pt-br

John Deere: www.deere.com.br

Mercedes-Benz: www.mercedes-benz.com.br

New Holland Construction: construction.newholland.com/lar/pt