Os rolamentos industriais estão presentes em, praticamente, todos os setores industriais.
Sabe por que constatamos isso com tamanha propriedade?
A resposta é: eles estão presentes em máquinas rotativas e de deslocamento linear, e onde não encontrá-las hoje em dia?
Com certeza, vamos tê-las na indústria automotiva, siderúrgica, alimentícia, petroquímica, de geração de energia e todas as demais.
Mas, qual a função do rolamento nestes cenários? Sendo objetivo: o rolamento oferece redução de atrito entre partes móveis, suporta cargas e garante a continuidade operacional de máquinas.
Embora a sua relevância para o bom funcionamento e até mesmo para a existência de muitos equipamentos industriais, a má seleção de rolamentos pode se tornar o verdadeiro motivo de paradas não planejadas, aumento de custos de manutenção e diversos outros danos mais sérios.
Muitas vezes, isso se dá pela negação de fatores evitáveis, como lubrificação inadequada, contaminação, montagem incorreta e condições operacionais desfavoráveis.
Então, se você tem se deparado com situações de falha de rolamentos, este texto é para você, pois ele apresenta as principais causas de falha em rolamentos e discute medidas preventivas que podem ser aplicadas no contexto industrial.
Conceitos básicos sobre rolamentos
Assim como foi dito, os rolamentos são elementos mecânicos essenciais para que ocorra o movimento relativo entre componentes, de forma que o atrito seja reduzido.
Sem ele, deveriam ser utilizados materiais que, ao atrito, oferecem propriedade de “auto lubrificação”, como é o caso do bronze e do ferro fundido cinzento. No entanto, teríamos um problema pior: contato direto entre os materiais e desgaste acelerado.
Por isso, o rolamento não deve ter somente uma estrutura direcionada para sua função, mas também deve suportar cargas radiais, axiais ou combinadas.
Você os encontra em máquinas rotativas em geral, como motores elétricos, bombas, compressores e redutores.
E como este elemento é composto?
Bem, a sua estrutura como possui anel interno, anel externo e elementos rolantes, os quais podem variar entre esferas ou rolos, e uma gaiola, responsável por manter o espaçamento adequado entre os elementos.
Visto as suas diferentes geometrias, os rolamentos podem ter diferentes classificações, as quais são:
- Rolamento rígido de esferas (uma carreira): este é, de longe, o rolamento mais flexível. Ele suporta principalmente cargas radiais, mas também cargas axiais leves ou moderadas. Além disso, é indicado para altas rotações.
- Rolamento rígido de esferas (duas carreiras): este possui certa semelhança com o rígido de uma carreira, porém as suas duas carreiras permitem maior capacidade de carga. É indicado para aplicações que exigem maior robustez.
- Rolamento de esferas de contato angular (uma carreira): suporta cargas combinadas (radiais e axiais), sendo mais eficiente para cargas axiais em um único sentido. Muito utilizado em aplicações de alta velocidade.
- Rolamento de esferas de contato angular (duas carreiras): equivalente a dois rolamentos de contato angular montados em conjunto. Suporta cargas radiais e axiais em ambos os sentidos, com maior rigidez.
- Rolamento de rolos cilíndricos: os rolos em formato cilíndrico oferecem alta capacidade de carga radial e baixa resistência ao movimento. Indicado para aplicações com altas cargas e velocidades moderadas.
- Rolamento de rolos cônicos: este rolamento é projetado para suportar cargas combinadas elevadas. Seus elementos em formato cônico permitem melhor distribuição de esforços. É visto em eixos automotivos e equipamentos pesados.
- Rolamento de agulhas: possui rolos finos e alongados (agulhas), sendo ideal para aplicações com espaço radial limitado e necessidade de alta capacidade de carga.
Principais causas de falha em rolamentos
A grande maioria das falhas em rolamentos vem de fatores evitáveis. Destaca-se, neste viés, problemas relacionados ao projeto, instalação e manutenção. Entre as principais causas, trouxemos:
- Lubrificação inadequada: seja por excesso ou falta de lubrificante, além do uso de produtos inadequados. Isso aumenta o atrito, a temperatura e acelera o desgaste.
- Contaminação: a entrada de partículas sólidas, poeira, água ou produtos químicos compromete a integridade das superfícies de contato, levando ao desgaste prematuro.
- Montagem incorreta: o uso de ferramentas inadequadas ou técnicas erradas pode causar danos iniciais, como desalinhamento e deformações.
- Desalinhamento: Muito comum em situações em que o projeto não desenvolve um método de alinhar a posição do eixo que contém o rolamento ou quando não houve batimento e concentricidade na usinagem do material. Isso gera distribuição irregular de carga e aumento do estresse interno.
- Sobrecarga: não se considera que a carga aplicada nos rolamentos pode variar. A aplicação de cargas superiores às especificadas reduz significativamente a vida útil do rolamento.
- Condições operacionais adversas: temperaturas elevadas, vibrações excessivas e ambientes agressivos contribuem para a degradação do componente.
- Correntes elétricas: podem atravessar o rolamento em equipamentos elétricos, causando microfusão e danos às superfícies.
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Boas práticas: como prevenir falhas em rolamentos
Para evitar falhas em rolamentos, você deve considerar fatores gerais durante o ciclo de vida do componente.
Imagine os diferentes cenários em que este rolamento será submetido.
Quer exemplo prático?
- Ao selecionar o rolamento, considere a carga estática e dinâmica, velocidade, temperatura e ambiente de operação;
- Durante o seu uso, utilize o tipo e a quantidade correta de lubrificante, além de estabelecer intervalos adequados de relubrificação.
- Impeça a entrada de contaminantes por meio de sistemas de vedação eficazes.
- Aplique técnicas apropriadas em sua montagem, utilizando ferramentas que sejam adequadas para evitar impactos diretos.
- Utilize técnicas como análise de vibração, termografia e ultrassom para detectar falhas precocemente.
- Identifique possíveis sobrecargas, desalinhamentos e condições extremas.
Conclusão
Sem os rolamentos, os equipamentos industriais não conseguiriam desempenhar suas funções em seus respectivos contextos de aplicação.
No entanto, grande parte das falhas observadas nesses elementos se deve a práticas não adequadas que podem ser evitadas com conhecimento técnico e planejamento.
Tudo começa na obtenção deste elemento. A seleção é o primeiro passo e um dos mais importantes.
No entanto, de nada vale selecionar corretamente um rolamento se a sua manutenção não for realizada de forma correta.
Além de uma lubrificação adequada, é preciso evitar a contaminação do elemento e, durante a sua montagem, o alinhamento deve ser tão importante quanto os demais fatores.
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FAQ – Rolamentos industriais
1. Quais são as principais causas de falha em rolamentos?
As causas mais comuns incluem lubrificação inadequada, contaminação, montagem incorreta, desalinhamento, sobrecarga, condições operacionais adversas e correntes elétricas.
2. Como evitar falhas prematuras em rolamentos industriais?
É importante selecionar corretamente o rolamento, utilizar lubrificação adequada, evitar contaminantes, realizar a montagem corretamente e monitorar as condições de operação.
3. Como identificar problemas em rolamentos antes que ocorra uma falha?
Técnicas como análise de vibração, termografia e ultrassom ajudam a detectar alterações no funcionamento e possíveis falhas antes que provoquem uma parada do equipamento.
4. O que considerar na escolha de um rolamento industrial?
A seleção deve considerar fatores como carga estática e dinâmica, velocidade, temperatura, ambiente de operação e características específicas da aplicação.
