Se a gestão de equipamentos móveis em canteiros de obras e mineradoras tende a seguir procedimentos distintos dos adotados em instalações fixas nas grandes indústrias, em poucas áreas essa diferença torna-se mais evidente que na manutenção de mancais e rolamentos. No laminador de uma siderúrgica ou numa máquina de produção de papel, a conservação desses componentes pode representar a diferença entre a eficiência na operação ou a paralisação da linha de produção. Por esse motivo, o acompanhamento dessas peças merece especial atenção nesses tipos de empresas, geralmente por meio de métodos preditivos, como a análise de óleo, de temperatura ou vibração.

Esses cuidados, entretanto, raramente são observados nos equipamentos que fazem a movimentação de solos e o transporte de materiais nos canteiros de obras, como escavadeiras, tratores, pás carregadeiras, guindastes e caminhões. Não que os mancais desempenhem funções menos importantes em tais máquinas, já que eles estão presentes em seus pontos de articulação, na caixa de engrenagens, no câmbio, cubo de roda, partes do motor e outros locais. Mas como esses equipamentos operam sob variadas condições de trabalho, nas quais seus componentes são submetidos a diferentes valores de carga, rotação e temperatura, torna-se impossível estabelecer comparações para a adoção de tais métodos preditivos.

As variações no regime operacional desses equipamentos decorrem de seu deslocamento de uma obra para outra e até dentro do mesmo empreendimento, para atender a solicitações de produção, por exemplo. Mesmo assim, alguns equipamentos estacionários de grande porte, como retomadoras de minério e centrais de britagem, já contam com sistemas de monitoramento de vibração em pontos específicos, interligados à sala de controle da instalação até mesmo por rede de comunicação sem fio (wireless).

Recuperação dos mancais

Vale ressaltar que o aumento da vibração e temperatura no equipamento não constituem o problema e sim o sintoma, pois revelam prováveis desgastes de buchas ou rolamentos, uma situação que, num estágio mais adiantado de deterioração, pode comprometer até mesmo o mancal. Dessa forma, essas peças funcionam como um “fusível” do sistema, acusando que algo não vai bem com o equipamento. Mesmo assim, elas não podem ser consideradas como peças de desgaste e sim como integrantes do conjunto, já que permitem a interface entre a parte estática do conjunto – no caso, o mancal – e a dinâmica – o eixo.

Tanto no mancal de rolamento como no de bucha, o desgaste ocorre devido à fadiga das superfícies de contato, provocando seu descascamento, que pode evoluir para a deformação da peça, sua corrosão e o travamento dos movimentos que ela deve viabilizar. Vale ressaltar que danos na bucha ou no rolamento, quando não sanados em tempo, podem comprometer a peça na qual ficam alojados: o mancal.

Se o problema atingir esse nível de gravidade, a recuperação do mancal deve ser realizada apenas pelo seu fabricante ou por empresas especializadas. O processo envolve basicamente a recomposição da peça com solda industrial e uma nova usinagem, o que exige que o desgaste não tenha comprometido sua resistência estrutural. Principalmente porque, para aplicar a nova camada sobre o mancal, as partes deformadas precisarão ser removidas.

A qualidade da recuperação também é fundamental para que a peça atenda os requisitos dimensionais para a correta montagem da bucha ou rolamento. Ovalizações ou irregularidades na área de assentamento podem comprometer essa etapa futura. Assim como ocorre com as polias, a recuperação de mancais menores mostra-se economicamente inviável e, nesses casos, o ideal é substituir a peça danificada por uma nova.

Medição das folgas

Diversos fatores contribuem para o desgaste do conjunto mancal/bucha ou mancal/rolamento. Eles podem variar desde os problemas de lubrificação (como o uso de lubrificante fora das especificações ou em níveis abaixo do recomendado) e de vedação (como a presença de contaminantes ou água) até eventuais falhas de operação (o excesso de carga, por exemplo) ou de instalação (como desalinhamentos).

Nesse último caso, as peças precisam passar por um alinhamento angular e paralelo, cujos valores são definidos em função da rotação da máquina na qual operam e dos desalinhamentos permissíveis dos componentes nela instalados. As folgas devem ser calculadas considerando-se basicamente os ajustes de montagem (pré-carga) e a temperatura operacional.

Se todos os cuidados com a montagem, operação e monitoramento dos mancais forem observados, as peças poderão atingir uma vida útil que, teoricamente, tenderia ao infinito. O problema é que, na prática, o desgaste das peças pode ocorrer devido a um fator muito comum na operação de equipamentos móveis de construção e mineração: a partida de uma máquina que estava desligada. Nesse curto momento, quando a película de lubrificação praticamente não existe entre as superfícies metálicas, os primeiros movimentos estarão sujeitos a elevado coeficiente de atrito, resultando em desgaste das partes em contato.

Quando a folga entre as peças evolui, os ruídos e vibrações aparecerão como uma consequência natural. Como os sistemas de monitoramento usados em instalações industriais exigem que as medições sejam realizadas dentro de condições padronizadas e constantes, sua prática torna-se inviável em equipamentos móveis e veículos. Por esse motivo, os fabricantes especificam tolerâncias máximas para as folgas, que podem ser verificadas com o uso de ferramentas apropriadas como, por exemplo, o pente de folga: um fio de chumbo que, ao ser introduzido entre a bucha e o eixo, indica qual a distância existente entre ambos.

Sem lubrificação

Segundo os fabricantes, buchas lubrificadas não oferecem bom desempenho em aplicações com movimentos oscilatórios ou ambientes agressivos, com a presença de poeira e água – algo comum nos cubos de roda ou nas esteiras de tratores e escavadeiras, por exemplo. Nesses casos, recomenda-se o uso de peças que dispensam lubrificação, fabricadas com material de baixo coeficiente de atrito, à base de teflon.

Apesar da limitada eficiência mecânica desse tipo de material, existem no mercado mancais metal poliméricos fabricados com camada de teflon e aditivos, ancorada sobre outra de bronze e um corpo de aço. Indicados para uso em pontos de articulação dos equipamentos, esses mancais estão presentes em algumas máquinas agrícolas e de construção fabricadas nos Estados Unidos e Europa, embora sejam pouco usuais nos modelos produzidos no Brasil. A vantagem dessas peças é que não precisam ser lubrificadas e, ao final de sua vida útil, basta trocá-las por uma nova.

De acordo com fabricantes desse tipo de produto, eles apresentam uma durabilidade até dez vezes maior que a dos mancais de bucha em aplicações severas e com alta carga de choque. Além disso, atingem um baixo coeficiente de atrito, que varia de f = 0,05 a 0,15, de acordo com o projeto e tipo de material usado. Esse desempenho pode ser considerado intermediário entre os mancais de bucha de bronze (f = 0,2) e mancais de rolamento (f = 0,01 a 0,02).

Em termos de eficiência na eliminação de atrito, o melhor desempenho pertence aos mancais de bucha de bronzina (f = 0,001), que trabalham em condições de lubrificação hidrodinâmica, especialmente em conjuntos móveis no interior de motores. Mas os mancais metal-poliméricos não encontram aplicação nesse tipo de sistema, já que apresentam limitações para operar em ambientes com temperatura elevada. Como eles dispensam o lubrificante, que também é um elemento de dissipação do calor, o aquecimento acaba sendo dissipado pela peça, o que provoca seu desgaste e deformação.

Um modelo de mancal de teflon com camadas de fibra de vidro e resina epóxi chega a suportar temperaturas de até 195ºC e elevadas cargas, segundo seu fabricante, sendo indicado para uso em articulações de tratores, em peças da suspensão de veículos e engrenagens de câmbio. Apesar de atingirem elevada dureza, de até 350 brinell (HB), seu fabricante recomenda o uso de eixos ainda mais duros (em geral, sempre 100 HB a mais), para que o desgaste se concentre no mancal, facilitando as manutenções e trocas.