O diagnóstico Perito SNR · Controle preventivo - métodos e meios ... por natureza uma peça...
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SN
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Indust
ry
I N D U S T R Y
O diagnóstico Perito SNR:Análise e Preconizações para otimizar
a vida dos rolamentos.
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Estes clichês são representativos de avarias correntes. Devem ser comparados com o qua-dro de diagnósticos rápido situado no interior da contracapa. Cada número da foto cor-responde ao capítulo onde esta avaria é detalhada.
Aspectos dos rolamentosavaliados
Como reconhecer as avarias?
Escamações 1
Gripagem2
Manchas degolpes -Fissuras -Quebras 7
Vibrações 4
Desgaste –Marcações por corposestranhos5
Crateras eestrias 6
Corrosão –Oxidação9
Deterioraçãode gaiolas 10
Corrosão de contato 8
Marcações emcorpos rolantespor deformação ou arrancamentode metal3
Nota: A coloração é a 11ª avaria identificada por nossosserviços. Relativamente rara e pouco relacionada ao funcionamento, ela não será tratada neste documento.
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Orig
em d
as d
eter
iora
ções
ou
defe
itos
Deteriorações observadas após desmontagem
Como diagnosticar rapidamente uma anomalia?
Neste quadro, você encontrará à esquerda os "sintomas" observáveis nos rolamentos(após desmontagem e avaliação). Na coluna da direita, você terá uma primeira noção dascausas prováveis da anomalia. Para saber mais e para afinar seu diagnóstico, consulte aspróximas páginas, nas quais os capítulos são classificados por anomalia.
Montagem
• Falta de cuidado � � �
• Golpes � � �
• Defeitos nos alojamentos ou apoios � � �
• Ajuste apertado demais � � �
• Ajuste livre demais �
• Desalinhamento � �
Funcionamento
• Sobrecarga radial �
• Sobrecarga axial � � � �
• Vibrações � �
• Velocidade excessiva � �
Meio Ambiente
• Temperatura baixa demais
• Temperatura elevada demais � �
• Passagem de corrente elétrica � �
• Contaminação da água � �
• Poluição por poeira �
Lubrificação
• Lubrificação inadequada � �
• Falta de lubricante � � �
• Excesso de lubrificante �
Anomalias verificadas em funcionamento
Vibração
Ruído
Elevação de temperatura
Torque de rotação
3Marcações em corposrolantes por deformaçãoou arrancamento de metal
2Gripagem
1Escamações
4Vibrações
5Desgaste/Marcaçõespor corpos estranhos
6Crateras e estrias
7Marcas de golpes -Fissuras - Quebras
8Corrosão
de contato
9Corrosão -Oxidação
10Deterioração das gaiolas
A coloração é a 11ª avaria identificada por nossos serviços. Origem das deteriorações ou defeitos: ajuste apertado demais (montagem), sobrecarga axial e velcidade excessiva (funcionamento), temperatura muito elevada (meio ambiente), excesso de lubrificante (lubrificação).
SNR DIAGNOSTIC-Couv -BR 26/04/04 9:31 Page 4
Sumário
Introdução
Saber para prever . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.2
Por que ocorre uma avaria?
Como detectar as avarias, como bem identificá-las? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.4
Classificação das causas das avarias dos rolamentos
Causas de avarias externas aos rolamentos
Como detectar as avarias nascentes? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.5-6
Sinais externos de deterioração
Interpretação dos sinais externos
Controle preventivo - métodos e meios
Identificação das avarias: métodos e procedimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.7
Como proceder?
Análise de casos concretos
1. Escamações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.8-13
2. Gripagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.14-15
3. Marcações de corpos rolantes por deformação ou arrancamento de metal . . . . . . p.16-17
4. Vibrações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.18-19
5. Desgaste - Marcações de corpos estranhos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.20
6. Crateras e estrias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.21
7. Marcas de golpes - Fissuras - Quebras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.22-23
8. Corrosão de contato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.24
9. Corrosão - Oxidação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.25
10. Deterioração das gaiolas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.26-27
Incidências de mau posicionamento des zonas de cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.28-31 I N D U S T R Y
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O presente documento se destina a todos que podem se confrontar à avaria de um rola-
mento, mas também e sobretudo àqueles que desejam preveni-la. O rolamento sendo
por natureza uma peça escondida, a detecção e a prevenção destas rupturas supõem
um conhecimento profundo de sua estrutura, de suas contingências e de sinais externos
suscetíveis a sinalar um defeito.
Por mais perfeita que seja sua geometria, por mais
performante que seja seu aço, um rolamento tem
uma duração de vida limitada.
Esta é naturalmente variável de um rolamento ao
outro e está inserida no cálculo de probabilidade, que
nossos centros de estudos determinam para cada
aplicação.
Cada rolamento, segundo seu domínio de utilização,
a dificuldade de sua reposição, os incidentes que
impliquem em sua ruptura que não seja programada
para a mesma longevidade.
É essencial considerar estes pontos antes de falar de
"avaria".
Saber para prever
Introdução
O rolamento eterno não existe
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O rolamento é um elemento vivo, para o qual "é melhor prevenir do que remediar".
O diagnóstico correto e precoce de uma avaria pode permitir evitar sua agravação, e ainda prevenir
o mesmo tipo de problema em outros rolamentos, antes que se manifestem os mesmos sintomas.
Considerando-se milhões de rolamentos destinados a todos os tipos de aplicações, os centros de estudos
SNR acumularam uma experiência única.
É esta avaliação que gostaríamos de dividir com você hoje. Ela lhe permitirá tirar o melhor proveito
de nossos produtos, de otimizar sua manutenção e de ganhar em performance.
Desgaste e fadiga: duas noções que não devem ser confundidas
Se compararmos a vida de um rolamento com a de
um ser humano, podemos considerar que a ruptura
por fadiga é uma "morte natural", na ordem das
coisas: tendo sofrido as cargas e as contingências às
quais ele foi destinado, o rolamento, num prazo
conforme suas especificações, deve ser substituído.
Não há avaria, mas fadiga.
Os centros de testes SNR medem esta fadiga graças
às leis estatísticas que calculam a probabilidade de
duração de vida de um rolamento.
Mas um rolamento pode ter sua vida repentinamente
encurtada. Um fenômeno, freqüentemente de ori-
gem externa, provoca uma degradação. É este o
tipo de problema que trataremos aqui. Bem como
uma doença, o desgaste anormal de um rolamento
pode ter uma evolução lenta ou fulminante. Ela apre-
senta também sintomas mais ou menos fáceis de
detectar.
A força da experiência
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Classificação das causas de avarias dos rolamentos
Causas de avarias externas aos rolamentos
Podemos classificar as avarias dos rolamentos em três categoriasprincipais:• Avarias devido a causas externas ao rolamento:
montagem defeituosa ou realizada sem atenção,falta de manutenção, lubrificação insuficiente ouinapropriada, sobrecargas, vibrações, velocidadeexcessiva, temperatura elevada demais, poluição,etc.
• Avarias cujas causas estão numa má escolhainicial do rolamento, de seu tipo, de suadimensão, de suas características funcionais.
• Avarias devidas à qualidade do rolamento: Inadequação do aço ou defeito em sua estrutura.Problemas de geometria interna, de qualidade
Estas causas de avarias são estatisticamente asmais freqüentes. Se é difícil associar precisamenteuma delas a uma determinada avaria, os mesmossintomas podem ter várias origens. Elas podem, aocontrário, ser agrupadas em quatro grandes categorias,e induzir às mesmas medidas preventivas:
1. Um rolamento bem montado é um rolamento que dura• Métodos e meios insuficientes ou mal adequados.• Poluição na montagem.• Colocação brutal.• Má elaboração dos órgãos receptores: eixos e
alojamentos fora da tolerância, mau acesso delubrificante, desalinhamento.
2. É essencial respeitar as especificações• Sobrecargas acidentais ou não.• Vibrações em funcionamento ou na parada.• Velocidades excessivas. • Flexões de eixos.
3. O ambiente é determinante• Temperatura ambiente muito baixa ou muito ele-
vada.• Passagem de corrente.• Poluição pela água, poeira, produtos químicos,
dejetos têxteis, etc.
4. A lubrificação faz parte do rolamento• Escolha do lubrificante.• Quantidade (demais ou muito pouco).• Freqüência do acompanhamento.
Como detectar as avarias,como bem identificá-las?
Por que ocorre uma avaria?
das gaiolas, de juntas, etc.• As avarias podem aparecer após a utilização de
ferramentas de montagem inadequadas.
A presente análise se limitará ao exame decausas externas ao rolamento, que compõemmais de 90% dos incidentes. As falhas da cate-goria 2 são de domínio de estudo da aplicação; asda categoria 3 representam uma baixa porcentagemdas avarias já que os rolamentos são de um nívelde qualidade normal.
Além do mais, seu estudo deve se basear em aná-lises que necessitam meios de investigação e decontrole importantes.
O quadro da contracapa resume as principais
avarias do rolamento, liga-as a suas causas e
permite ao utilizador reconhecer rapidamente a
origem provável das deteriorações observadas.
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O principal problema que enfrenta o utilizador preo-cupado em garantir a manutenção eficaz e certa-mente detectar a falha em seu surgimento, antesque ela provoque a parada brusca de uma máquinaou de um equipamento.
A inspeção preventiva é certamente o meio maisseguro, mas ela é economicamente possívelsomente em alguns casos. Nas maioria das vezes,não é possível acessar os rolamentos, a não seratravés de desmontagens longas e comumentedelicadas.
Fora o caso onde a inspeção preventiva tem umcaráter imperativo (aeronáutica, ventilação deminas, etc.) a deterioração do rolamento deveráentão ser descoberta por uma detecção externados sinais de avaria.
A avaliação do grau de fadiga de um rolamento apartir de sinais externos é difícil. Como regra geral,assim que os sinais aparecem, significa que orolamento entra na fase de destruição cuja dura-ção pode variar, antes que fique totalmente fora deserviço. Esta última fase pode ser bem curta.
Todo mancal em funcionamento é sede de modifi-cações em relação ao estado estático: vibrações- ruídos – elevação de temperatura. Estes fenô-menos são normais desde que não excedam umcerto nível, mas devem ser interpretados comosinais de alerta se ultrapassarem o normal. Éimpossível fixar um nível de referência para diversossinais, visto que eles dependem de numerososfatores: carga, velocidade, lubrificação, tipo derolamento, etc. Para todo acompanhamento pre-ventivo, será então necessário estabelecer umdocumento prévio que defina o nível de referência.Por comparação, será então possível detectartoda anomalia.
Estes sinais são:
1. VibraçõesElas são perceptíveis à mão ou com auxílio de dis-positivos eletrônicos (medidores de freqüências ede amplitude), estes últimos aparelhos podendoinclusive provocar alerta e a parada da máquinaem questão.
2. RuídosCertos ruídos anormais podem aparecer imediata-mente - por exemplo, aqueles provenientes demarcações de corpos rolantes devido à uma mon-
tagem brutal, sem precauções - e outros, progres-sivamente. Exceção feita às irregularidades quesão geralmente inaudíveis já que a freqüência éidêntica à do conjunto giratório, os ruídos podemser considerados como aliados a uma deterioração.Sua amplitude é função dos tipos de avarias e desuas taxas de gravidade.
3. Elevação da temperaturaTodo mancal de um rolamento vê sua temperaturase elevar em funcionamento, acima da temperaturaambiente. Esta elevação é função de diversosfatores e se estabiliza a um nível que pode ser tomadocomo referência se for normal para a montagem emquestão. Toda elevação desta temperatura deve serconsiderado como revelador de uma anomalia.
4. Amplificação do torque de rotaçãoMesmo montado sobre rolamento, um sistema emrotação (eixo, roda, polia, etc.) apresenta sempreum torque resistente. Se este torque aumenta, éporque uma modificação interveio no sistema. Épreciso notar que um aumento de torque de rota-ção é geralmente acompanhado de uma elevaçãode temperatura.
Sinais externos de deterioração
Como detectar as avarias nascentes?
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Interpretação dos sinais externos
Controle preventivo - métodos e meios
Qual a freqüência para controlá-los?É difícil fixar a priori esta freqüência. Ela dependeessencialmente da fiabilidade requerida, das taxasde utilização do material e de outros numerososfatores próprios à organização interna das empresas.Geralmente, é desejável efetuar pesquisas sis-temáticas baseando-se na sua freqüênciasobre a duração de vida provável dos rolamentos.
Além do controle visual, existem métodos instrumentais?Estes meios são pouco numerosos. O mercadopropõe entretanto aparelhos ou dispositivos quepermitam detectar o surgimento de vibraçõesinabituais.Existem sonômetros que permitem a medida donível de ruído de um mancal.A cada elemento, será então necessário definirum nível de referência que permita a avaliaçãodos desvios.
3. Elevação da temperaturaAusência ou excesso de lubrificanteAusência de jogo internoSobrecarga axial e radial acidental ou induzida poruma montagem incorretaVelocidade excessiva...
4. Torque anormal Deterioração da gaiolaDeterioração do lubrificanteDeslocamento ou mutilação de uma juntaAnulação de jogo radial...
Como detectar as avariasnascentes?
Por que ocorre uma avaria?
1. VibraçõesEscamaçõesAbrasão - corpos estranhosCorrosãoIrregularidades conseqüentes ao desgaste dorolamentoJogo excessivoFixação insuficiente de um anel...
2. RuídosMarcações de corpos rolantesEscamaçõesFalso efeito Brinell (marcações por vibração)Corpos estranhosCorrosãoAperto excessivo anulando o jogo internoRuptura da gaiola ou de um corpo rolante...
Cada um destes pictogramas correspondem aum sintoma (avaria prematura) facilmenteobservável. Você reencontrará cada um delesnos exemplos concretos a seguir.
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A identificação das avarias é freqüentemente difícil.
Nos esforçaremos portanto:
• Em verificar o conjunto dos fatos observáveisnos rolamentos.
• Em verificar os fatos observáveis nos órgãosreceptores.
• Em determinar a seguir as diversas causas quepossam originar a avaria.
• Em selecionar entre as causas encontradasaquelas que pareçam ser as mais prováveispois englobam o conjunto dos fatos observados.
Examine todos os pontos essenciaisem relação ao aspecto do rolamentoe anote-os cuidadosamente:
Antes da desmontagem• Engraxamento• Estado do lubrificante• Temperatura• Perda de lubrificante• Ruído• Torque• Evolução da deterioração.• Notar igualmente a orientação do rolamento na
montagem
Após desmontagemJamais limpar um rolamento antes da avaliação poisesta limpeza tornaria impossível a pesquisa e aidentificação de partículas estranhas assim como ocontrole de lubrificante.• Notar o aspecto das gaiolas e dos corpos rolantes.• Verificar a localização dos rolamentos e dos anéis.• Controlar os ajustes nos alojamentos e nos eixos.• Controlar os apoios - perpendicularidade - pre-
sença de sedimentos, de ferrugem de contato...
Como proceder?
Identificação das avarias:metodos e procedimentos
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Análise de casos concretos
EscamaçõesOrigem - Aspectos1
As escamações afetam tanto as pistas quanto os corpos rolantes e podem ser profundas, como asescamações por fadiga, ou superficiais.Nos dois casos, as causas e os sintomas são diferentes.
Escamação por fadiga
mente admitido que estas forças são a origem daescamação, devido à passagem repetida dos cor-pos rolantes.As fissuras da matéria se produzem e se propagampela superfície. A junção destas fissuras resulta noarrancamento de fragmentos de matéria.O fenômeno vai em seguida se amplificando, tor-nando os arrancamentos de matéria cada vezmais numerosos e significativos.
Aspecto das escamaçõesA escamação é um fenômeno contínuo que sedesenvolve pro-gressivamente e que se aceleramais ou menos rapidamente após o aparecimentodas primeiras fissuras. É então importante poderreconhecer os primeiros sinais de uma escamaçãoda matéria que acarretará em breve vencimentoda utilização do rolamento.A título indicativo, encontraremos abaixo a descri-ção de certos estados de fadiga que, sem seguiruma classificação, permitem situar o grau de avançoda avaria.
Seja qual for a matéria e quais sejam as precau-ções tomadas para assegurar condições ótimasde funcionamento, nenhum rolamento tem umaduração infinita. As contingências às quais ele ésubmetido levam à sua destruição por fadiga.Desde que a escolha do rolamento tenha sido cor-retamente realizada e que sua utilização tenhasido normal, a garantia desta fadiga é a esca-mação que aparece acidentalmente no limitede duração de vida calculada.Nós não consideramos aqui que as escamaçõesaconteçam de maneira repetitiva para as dura-ções de funcionamento anormalmente reduzidasem relação a esta duração de vida previsível.
Mecanismo de escamação por fadigaNum rolamento submetido a uma carga, as forçasque aparecem na zona de contato dos corposrolantes e das pistas podem atingir valores muitosignificativos. As contingências de cizalhamentoinduzidas se desenvolvem nas áreas de contato,passando no máximo a uma certa distância dasuperfície (alguns décimos de milímetro). É geral-
Escamações
Vibração
Ruído
Elevação de temperatura
Torque de rotação
Cho
ques
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erno
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Surgimento da EscamaçãoPequenas lesões aparecem na superfície, ainda semligações entre elas. O estado da superfície se destrói.O perfil geral da peça permanece inalterado mas aslesões são reveladoras da fadiga subjacente.
Escamação avançadaAs lesões tendem a se unir. Se o perfil geral da peçaestiver inalterado, o estado de superfície é completa-mente destruído, revelando um estado de fadiga pro-nunciado. Pequenas escamas se destacam, se juntamao lubrificante e contribuem à aceleração da destruição.
Escamação finalA escamação domina toda a superfície afetada. Asalterações da zona de cizalhamento se reúnem. Aescamação destrói inteiramente o perfil da peça quenão pode mais garantir sua função.
Escamação superficial
Esta avaria se apresenta sob aspecto de manchascinzas mais ou menos extensas, na superfície daspistas e na zona de carga. A análise sob aumentoindica que ela afeta somente a camada superficialdas peças.
De onde vem este problema?Esta avaria é geralmente provocada por uma falta delubrificante ou pela utilização de um lubrificanteinadequado à aplicação.Sob pressão devido à carga aplicada, o filme de óleo serompe, deixando-lhe nu e ao contato as superfícies doscorpos rolantes e das pistas. As micro-soldas que seoperam então sob carga provocam os arrancamentossuperficiais de finas partículas de metal. Não se trata,então, neste caso, de uma fadiga da matéria, mas deum fenômeno que não afeta a superfície.
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Análise de casos concretos
Escamações Localização das escamações1
É essencial localizar bem a escamação para analisar suas causas e encontrar umasolução adequada.
Escamação sobre a zona de carga
Como identificá-la?A escamação está situada na zona de carga, igual-mente repartida na largura da pista (rolamentos derolos) no fundo da gorja (rolamentos de esferas àgorja profunda) nas duas pistas (rolamentos de duasfileiras de esferas ou de rolos).
De onde vem este problema?O rolamento é submetido a sobrecargas momentâ-neas ou contínuas. A lubrificação é inadequada ou insuficiente.
Como evitá-la? • Controlar as cargas. • Assegurar uma lubrificação suficiente com um lubri-
ficante adequado.Func
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Escamação na borda da pista
Como identificá-la?Nos rolamentos de esferas, a marca de passagemdas esferas no anel não giratório está centrada emrelação ao fundo da gorja; no anel giratório, a lar-gura da marca da passagem das esferas é superiorao normal.Notamos em certos casos as rupturas de gaiolas.No caso de rolamentos de rolos cônicos ou cilín-dricos, constatamos as zonas de fadiga na bordadas pistas (ou sobre somente uma pista no casode rolamentos de duas fileiras de rolos), alternadosem relação àquelas e diametralmente opostas aoanel fixo.
De onde vem este problema?Estas avarias são devidas a um defeito de alin-hamento do eixo e dos alojamentos que podemter como origem seja um mal paralelismo do eixoe da geratriz do alojamento na face de apoio dorolamento no alojamento ou do apoio do eixo.Podemos igualmente constatar defeitos semel-hantes em caso de trabalho do eixo em flexãorotativa significativa.Estes defeitos de órgãos receptores do rolamentoacarretam geralmente neste último cargas adicio-nais que podem atingir valores consideráveis,ocasionando as falhas por fadiga prematura nestaszonas de sobrecarga.
Como evitá-la? • Controlar cuidadosamente o bom alinhamento
dos eixos e dos alojamentos. • Zelar pela limpeza apropriada dos alojamentos,
certos desalinhamentos podem ocorrer devidosa presença de corpos estranhos interpondo-seentre rolamentos e faces de apoio.
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Análise de casos concretos
Escamações Localização das escamações 1
Escamação no anel fixo: totalidade das pistas
Como identificá-la?Constatamos uma rodagem intensa ou uma esca-mação das pistas em toda circunferência, mesmona parte oposta à zona de carga no anel fixo emrelação à carga.
De onde vem este problema?Em regra geral, ajustamos com aperto o anelgiratório em relação à carga. A escolha do valor deajuste depende das condições de aplicação. Serátanto mais significativo quanto mais elevada for acarga. Ele tem por finalidade evitar que os anéisgirem sobre seu alcance no seu alojamento. Seeste aperto for excessivo, ele pode anular o jogointerno do rolamento e provocar uma pré-cargainduzida que se some à carga de funcionamento.Todos os corpos rolantes estão agora em contatocom as pistas.Além das escamações prematuras, os apertosexcessivos podem acarretar nos anéis detensões internas, que, se somam às pressões deHertz devido à carga, podem provocar o apareci-mento de sulcos, e até mesmo a ruptura dos anéis(ver capítulo 7), podem ser assimilados à estesdefeitos de montagem as anulações de jogo internonos rolamentos de rótula sobre esferas ou sobrerolos montados sobre mangas cônicas.A força do aperto da porca da manga multiplicadapela sua conicidade desenvolve uma força deexpansão significativa no diâmetro interno do rolamento. Em caso de aperto excessivo da porca,o anel interno se dilata até anular o jogo internoe à pré-comprimir perigosamente o rolamento.
Como evitá-la? • Controlar as tolerâncias de execução dos eixos.• Evitar o aperto excessivo das porcas de mangas
de rolamentos de diâmetro interno cônico e verifi-car a manutenção de um jogo mínimo controlado.
Assim, nós lhe aconselhamos a utilizar o aferidorde folga régua SNR previsto para este caso.
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Escamação no anel fixo: zonas particulares
Como identificá-la?Ao examinar o anel não giratório:• Escamação ou fricção intensa das pistas em
duas zonas diametralmente opostas, às vezesinclusa em vários pontos do anel do rolamento.
• Escamação extensa à toda circunferência dapista mas cuja localização sobre uma de suasbordas indique que somente esta zona trabalhada.
De onde vem este problema?Os defeitos na origem destes tipos de avarias sãodiferentes daqueles assinalados por defeitos deperpendicularidade da face de apoio do alojamentoe de sua geratriz. Trata-se neste caso de deformaçõesdo alojamento.No primeiro caso, a deformação consiste emuma ovalização ou uma triangulação. O anelexterno se casando à forma do alojamento, produzuma rodagem intensa nas zonas correspondentesaos pinçamentos. Este defeito é por vezes consta-tado nos anéis dos rolamentos autocompensa-dores de esferas montadas nos mancais em ferrofundido ou em aço. Ele pode igualmente resultarda presença de uma ou mais partículas estranhasno alojamento, que deformam localmente o anel.No segundo caso, a avaria revela um alojamentocônico. O anel é agora forçado sobre uma bordasomente. Trata-se de um rolamento de rolos cilíndricosou cônicos, as escamações correspondem à zonade ajuste máximo. No caso de rolamentos autocom-pensadores de esferas ou de rolos, a fila de corposrolantes situada na zona de pré-carga do anelexterno trabalha com uma sobrecarga significativa.Podemos constatar uma escamação localizadanesta pista ou mesmo de quebras na borda doanel, no sentido longitudinal devido às pressões deHertz mais elevadas que o previsto. Os casos dedefeitos semelhantes em anéis internos são extre-mamente raros já que as deformações de eixo depequena amplitude, são insuficientes para provocaravarias deste gênero.
Como evitá-la?• Não usinar os alojamentos assim que o material
que os constitui esteja estabilizado.• Além do controle dimensional, prever o controle
geométrico do alojamento para detectar asdeformações (circularidade, conicidade).
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Análise de casos concretos
Gripagem2Como identificá-la?Arrancamentos superficiais de metal acompanhadode zonas mates significativas de uma tranferênciasuperficial da matéria.A retificação desapareceu completamente nestaszonas. Marcas escuras, reveladoras de aquecimentoslocais ou generalizados. A um grau mais elevado degravidade, os corpos rolantes são fortementedeformados por arrancamentos de metal, fusõeslocalizadas e laminagem.
Observação: Nos rolamentos de rolos cônicos, as gri-pagens são particularmente freqüentes entre o grandeanel dos cones e a face maior dos rolos.As gaiolas são destruídas parcial ou totalmente e àsvezes laminadas sob os corpos rolantes.
Em último estágio, solda total por aquecimentointenso dos corpos rolantes nos anéis.
De onde vem este problema?A gripagem dos rolamentos é inevitável na ausênciade lubrificação.Se há insuficiência de lubrificante ou se ele for inade-quado, pode haver uma ruptura do filme de óleo. Oselementos rolantes entram portanto em contato metalcontra metal com as pistas. As micro-soldas e osaquecimentos locais se produzem. O fenômeno seamplifica rapidamente e acarreta a gripagem.
Observação: Nos rolamentos de rolos cônicos, taisgripagens podem se produzir se a pré-carga aplicada(sobrecarga axial) for excessiva e o lubrificante inade-quado ou insuficiente; eles afetam essencialmente aface maior dos rolos e o grande anel. Esta avaria seproduz freqüentemente ao colocar em funcionamentonovas montagens, se algumas precauções não foremtomadas para lubrificar convenientemente o rolamento.
Se as tolerâncias de ajuste do rolamento em seusapoios são tais que permitam que o anel deslize, há orisco que o eixo no diâmetro interno ou o anel externono seu alojamento gire, provocando um aquecimentointenso podendo acarretar o bloqueio do rolamento e
Gripagem
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a gripagem de seus elementos. Podemos igualmenteconstatar às vezes fissuras que resultam deste fenô-meno.
As velocidades elevadas podem igualmente provocaras gripagens, já que a carga é pouco significativa.Seja pelo fato de sua inércia, seja em razão da frena-gem provocada pelo lubrificante, os corpos rolantesnão entram em rotação instantaneamente. Os atritosque deles resultam produzem uma elevação de tem-peratura tal que as dilatações provocam a gripagementre corpos rolantes e pistas.
Esta avaria pode intervir mesmo sob carga se esta foressencialmente radial e se utilizarmos um lubrificantemuito consistente. Nos rolamentos de rolos, os rolosque estão fora da zona de carga são freqüentementefreados e têm tendência a deslizar provocando assimum aquecimento.
Como evitá-la?• Seguir atentamente as normas de lubrificação reco-
mendadas por nossos engenheiros. • Utilizar um lubrificante adequado à aplicação.
Esta escolha de lubrificante é de extrema impor-tância. Ele deve resistir às altas pressões que apare-cem nas zonas de contato entre os corpos rolantes eos anéis. Escolheremos, portanto, assim como o modode lubrificação, em função da natureza das superfícies,as cargas, as velocidades, as temperaturas de funciona-mento. Estes estudos foram feitos para você.Consulte-nos.Deve-se cuidar particularmente da lubrificação dosrolamentos de rolos cônicos sob a gaiola, na direçãoda base maior dos rolos, antes do funcionamento deuma nova montagem.No caso de grande velocidade, escolheremos umlubrificante que autorize a colocação em rotação rápidados corpos rolantes. Poderá ser útil prever uma pré-cargainicial para assegurar seu treinamento.
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Análise de casos concretos
Marcações de corpos rolantes por deformação ou arrancamento de metal3
Rolamentos de esferas
Marcações de corpos rolantes por deformação ou arrancamento de metal
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Elevação de temperatura
Torque de rotação
Como identificá-las?Nos rolamentos de esferas, as marcações sãogeralmente cônicas e afetam sobretudo as bordasdas pistas. Elas se situam seja na totalidade da circunferência seja em um setor mais ou menosextenso. A separação destas marcações correspondeà das esferas. O fundo da marcação é brilhantemas encontramos nele traços da retificação.
De onde vem este problema?Esta avaria é a mais comum, encontrada na colo-cação. Ela aparece assim que um choque ou umesforço é imposto no anel que não está fixo. Seo choque gerar uma carga instantânea que ultra-passe o limite elástico da matéria, as marcaçõespermanentes formam-se nos pontos de contatodas esferas com as pistas. Estas marcações pro-vocam um ruído anormal e são o início de futurasescamações.
Os choques têm duas causas principais:
• A colocação de um rolamento por percussão atri-tando num anel para afundar o anel oposto.
• A queda acidental do rolamento sobre um soloduro.
Como evitá-las? Já que as tolerâncias de ajuste são tais que o anela ser colocado deve apertar, não apoiar jamais noanel oposto sobretudo quando a montagem deveser realizada por percussão. Se o anel apertadotem difícil acesso, forçaremos utilizando um tubode mesmo diâmetro e de comprimento apropriado.
Para evitar quedas acidentais, trabalhar sobreas superfícies liberadas.
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Rolamentos de rolos cilíndricos
Como identificá-las?As pistas deixam aparecer riscos mais ou menosprofundos paralelos à sua geratriz, freqüentementecom arrancamento de metal, cuja separaçãocorresponde geralmente àquela dos rolos.
De onde vem este problema?Montagem à força.Quando este emperramento se produz, se for for-çada à introdução, seja por pressão ou por per-cussão, os rolos riscam mais ou menos profunda-
mente a pista do anel receptor. Estes riscos podemser superficiais ou profundos (arrancamentos demetal).
Como evitá-lo? Jamais forçar um anel contra o outro.A colocação de um eixo com um anel internomontado, é recomendável fazer girar este eixo aomesmo tempo que o apresentamos ao outro anel.A rotação auxiliará os rolos a se colocarem corre-tamente evitando seu emperramento. Ocorre omesmo se o anel apresentado for um anel externo,montado num carter por exemplo. É recomendado engraxar bem o rolamento antesda montagem, a ausência de graxa facilita oemperramento e a gripagem dos rolos.
Rolamentos de rolos cônicos
Choques na montagem.Marcas poderiam portanto aparecer se o cone fosseutilizado para encaixar a capa em seu alojamento.
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Análise de casos concretos
Vibrações4Como identificá-las?Os anéis de rolamentos apresentam, nas pistas, mar-cações brilhantes ou foscas, mais ou menosextensas, cuja separação corresponde nos casossimples a dos corpos rolantes. Podemos entretantoconstatar às vezes a presença de numerosas marca-ções que se sobrepõem ou se intercalam. Entretanto,é sempre possível encontrar nestas marcações aseparação dos corpos rolantes. O exame sob forteaumento permite constatar que as marcações sejamdevidas a um desaparecimento da matéria e não aseu reafundamento como no caso de marcações porchoque. Em todos os casos, os traços de retificaçãodesapareceram. Esta avaria é também chamada defalso efeito Brinell.
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• Nos rolamentos em rotação quando os doisanéis giram na mesma velocidade angular e per-manecem em conseqüência fixos um em relaçãoao outro.
Nós econtraremos avarias semelhantes nos gru-pos eletrógenos de socorro acoplados na mesmaplataforma que o grupo em funcionamento, nosmotores elétricos na parada das máquinas quegiram, nos ventiladores de segurança acopladoscom os ventiladores em serviço, nas máquinas oumateriais não suspensos em transporte de longaduração com vibrações, etc.
O risco é tão maior quanto maior for o peso doórgão equipado e quanto mais intensas foremas vibrações.
Como evitá-las? • Calçar o eixo dos motores, geradores e outras
máquinas similares para seu transorte.• A rotação, mesmo lenta, das máquinas na para-
da em zona de vibrações, facilita a repartição dolubrificante e evita que as cargas se apliquempermanentemente em um ponto único das pistas.
• Os rolamentos de grandes dimensões serãoarmazenados horizontalmente fora das zonas devibração tais como as oficinas.
• Para as montagens em descanso, utilizaremoslubrificantes fluidos mais aptos a infiltrarem-seentre as superfícies de contato, que os lubrifi-cantes consistentes.
• Para as montagens em funcionamento, notare-mos que:
- as graxas menos consistentes (em grau NLGI) sãotambém as mais eficazes. As graxas em siliconesão as menos eficazes.
- a melhor resistência em falso efeito Brinell é obtidacom óleos de base de baixa viscosidade.
De onde vem este problema?O falso efeito Brinell afeta os rolamentos em estadoestático ou em oscilação de baixa amplitude, massempre na presença de vibrações. Ele pode entre-tanto afetar um rolamento em rotação quando osdois anéis girarem simultaneamente em sincronismototal (caso dos rolamentos pilotos).
O mecanismo da avaria pode ser assim esquema-tizado: sob efeito conjugado de uma pressão,mesmo fraco, e vibrações, o lubrificante tende aescapar da zona de carga, deixando nuas assuperfícies de contato entre corpos rolantes e pis-tas. A energia de vibração acarreta então asmicro-soldas ou as micro-gripagens e em conse-qüência, os arrancamentos de metal. As partículasarrancadas se oxidam como no caso da corrosãode contato e seu poder abrasivo contribui para aaceleração do fenômeno.
Este tipo de avaria é encontrado:
• Nos rolamentos que equipam as máquinas naparada mas suportando vibrações intensas.
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Análise de casos concretos
Desgaste - Marcações decorpos estranhos5
Como identificá-lo?• Rodagem mais ou menos intensa dos corpos
rolantes e das pistas, estas últimas podendoapresentar um sulco longitudinal contínuo ousetorial.
• Aparecimento de jogo excessivo, de irregulari-dades e vibrações.
• Desgaste das gaiolas.• Marcações de pequenas dimensões nas pistas
dos anéis, apresentando as bordas ligeiramentecurvas significativas de um afundamento damatéria.
• Redução anormal da duração de vida pela ace-leração da fadiga da matéria.
• Ruído anormal.
De onde vem este problema?Estes efeitos tê todos como origem uma falta eproteção seja na colocação do rolamento, sejadurante sua utilização. É infelizmente feqüente queo utilizador não perceba claramente o risco que apoeira acarreta no rolamento e seu efeito destrui-dor. De fato, qualquer que seja sua natureza, emesmo que ela seja proveniente de um local nãoindustrial, a poeira possui sempre um poder abra-sivo elevado. Girando, o rolamento prende um jogoexcessivo e irregularidades aparecem acelerando a fadiga da matéria. As gaiolas apresentam as des-gastes a diversos níveis de gravidade.
As marcações de corpos estranhos têm a mesmaorigem que os desgastes, um defeito de proteçãoque permite às partículas estranhas penetraremno rolamento. A passagem repetida destes corposestranhos entre os corpos rolantes e a pista pro-voca a formação de múltiplas pequenas marca-ções que deixam o rolamento ruidoso. A degradaçãodo estado de superfície das pistas e dos corposrolantes acelera a fadiga da matéria. Este fenômeno foi indiscutivelmente esclareci-do pelo nosso Departamento de Pesquisas.
Como evitá-la? • Tomar, na montagem, as precauções de limpeza
indispensáveis limpando eixos e alojamentos erealizando a montagem nos locais e em planoslivres de poeira.
• Não lavar os rolamentos novos.• Estocar os rolamentos protegidos da poeira.• Utilizar um lubrificante limpo - manter recipientes
e embalagens fechados.• Não estocar ao ar livre órgãos mecânicos aguar-
dando montagem.• Prever todos os dispositivos de proteção ade-
quados para impedir que os dejetos (têxtil,palha, fibras...) ou qualquer poeira ambiente(carvão - areia - limalha - produtos químicos, etc.)penetrem no rolamento.
• Utilizar os rolamentos SNR impermeáveis ouprotegidos ou as juntas especiais que oferecemos,sempre que possível.
Desgaste – Marcações de corpos estranhos
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Como identificá-las?• Crateras: A análise sob aumento mostra que pica-
das de bordas unidas em séries ligadas em cadeiasmais ou menos longas. As crateras mostram quehouve fusão localizada do metal.
• Estrias: Sucessão de praias estreitas lado a ladodando a impresão de estrias que se sucedem na zonade pistas submetida à carga. Elas podem aparecerigualmente nos rolos.
De onde vem este problema?Esta avaria pode se produzir nas máquinas giratóriasque equipam diversas aparelhagens ou máquinas(máquinas-ferramentas, material ferroviário, conversores,motores, etc.) quando o rolamento se encontra napassagem de uma corrente de fuga e quando ele fora única ligação entre a massa e o solo.• Corrente de forte intensidade:
Em razão dos contatos de proximidade entre corposrolantes e pista e mesmo através de filme lubrificante,surgem arcos provocando o aparecimento de pontosquentes onde se produzem as fusões.
• Corrente de fraca intensidade: Elas provocam o aparecimento de uma alteração desuperfície periódica que, com a rotação, aparecesob a forma de coloração cinza.
Como evitá-la? • Verificar ou estabelecer a colocação do aterramento
das máquinas giratórias incluindo suas partesmóveis.
• Verificar os isolamentos - limpar os coletores dos motorespara evitar as fugas de corrente.
Crateras e estrias6P
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Análise de casos concretos
Marcas de golpes - Fissuras - Quebras7
Estas três avarias indicam os diferentes níveis de um mesmo erro na montagem: a percussão sem pre-cauções.
Golpes - Fissuras - Quebras
Como identificá-las?• Traços de golpes e marcações de ferramentas
nas faces planas, os corpos rolantes, as curvas.
• Fissuras e quebras de apoios e de gaiolas.
De onde vem este problema?Quando um golpe dado diretamente num anel derolamento ultrapassa os limites elásticos do metal, háa formação de uma marcação permanente. Os golpespodem acarretar diferentes problemas: deformaçãodos anéis, marcações.Em certos casos, os choques podem provocar o apa-recimento de fissuras ou mesmo de quebras claras.As fissuras são tão mais crítcas já que elas podemnão aparecer imediatamente mas provocar despren-dimentro das partículas que se introduzem no rolamentodanificando pistas e rolos.Este último tipo de avarias é freqüente nos rolamen-tos de rolos cilíndricos cujos apoios guias de rolossão particularmente frágeis aos choques. Numerososcasos de quebras são igualmente constatados nosrolamentos autocompensadores de rolos. Quando serotula o anel externo, é comum que um ou mais rolos
Marcas de golpes - Fissuras - Quebras
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desencaixem ligeiramente do alvéolo da gaiolaque lhes contém. A recolocação do anel é difícilpois os rolos atravessados apoiam-se simultanea-mente na face externa do anel externo e sobre umapoio do anel interno. Quando os rolos estãodesencaixados, todo golpe sobre o anel externopara forçá-los a rotular se transmite pelos rolosaos suportes do anel interno nos quais eles seapóiam. É freqüente constatar neste nível quebrascuja separação corresponde à dos rolos.
Como evitá-las? Nenhum golpe pode ser dado diretamente comuma ferramenta de percussão sobre os anéis eseus apoios. Na montagem, intercalar sempreentre o martelo e o rolamento um tubo de diâmetrodo anel a ser colocado, tubo que repartirá a forçado golpe sobre uma larga porção da circunferênciado anel. Para realizar esta operação com facilidade,a SNR lhe disponibiliza uma maleta de montagemcontendo todas as ferrametnas adaptadas.
Ruptura dos anéis
Como identificá-la?• Quebras afetando grandes setores do anel. • Rupturas transversais.
De onde vem este problema? • Deformação do alojamento.
• Anéis externos: cargas excessivas podendo tercomo origem uma pré-carga do rolamento pro-vocada pelo desaparecimento do jogo internodevido a um aperto muito significativo do anelinterno sobre o eixo (ver capítulo 1). As forçasradiais resultantes podem provocar a ruptura deum anel.
• Rupturas transversais de anéis internos: fixa-ção excessiva provocando a ruptura pela colo-cação sob tensão do metal.
Observação: Para os rolamentos de rolos cilíndri-cos, cônicos, e os rolamentos autocompensa-dores de rolos, é recomendável aquecer os anéisinternos.
Na maior parte dos casos e em função do diâ-metro do rolamento, o aquecimento a 80°C oua 90°C assegura uma dilatação largamentesuficiente para permitir uma colocação semdificuldades.
Para recolocar o anel externo desencaixado deum rolamento autocompensador de rolos, tomare-mos a precaução de girar o anel ao mesmo tempoque seguraremos os rolos desencaixados.Aboliremos absolutamente os golpes que serãoprejudiciais.
Como evitá-la?Controlar as tolerâncias de ajuste não acarretandonuma absorção de jogo interno e a colocação empré-carga significativa do rolamento. Eventualmente,utilizar um rolamento com jogo interno aumentado.
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Análise de casos concretos
Corrosão de contato8
Como identificá-la?Os fenômenos de corrosão de contato se aparen-tam àqueles que acarretam o surgimento do falsoefeito Brinell (ver capítulo 4).Eles estão localizados no diâmetro interno, no diâ-metro externo ou nas faces de apoio do rolamento. A corrosão de contato se apresenta sob a forma demanchas rosas, escuras ou pretas mais ou menosextensas. A análise sob aumento faz aparecer umataque mais ou menos profundo das superfícies afetadas. No atrito, as manchas deixam traços deferrugem. Nos casos avançados, anéis e pistas sãocobertas de uma pasta escura formada pela ferrugem misturada ao lubrificante. Se a corrosão forprofunda, ela pode, no caso de rolamentos depequena seção, acarretar a ruptura destes anéis sobcarga.
De onde vem este problema?O anel que gira em relação à carga deve ser mon-tado com aperto, cujo objetivo é impedir toda rotaçãodeste anel sobre o apoio.Se a fixação for insuficiente, e em conseqüênciase houver folga, o eixo no diâmetro interno, ou oanel externo do rolamento em seu alojamento,
Corrosão de contato
Vibração
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Elevação de temperatura
Torque de rotação
efetuam uma lenta rotação. Em caso de contatoseco sobre os apoios, as gripagens localizadasacarretam arrancamentos de finas partículas demetal no rolamento e nos apoios de eixos e aloja-mentos. Estas partículas se oxidam tão mais rapi-damente quanto mais a lubrificação não alcançargeralmente pas estas zonas; seu poder abrasivotende a acelerar este fenômeno; nos alojamentos,que não são sempre retificados, a rugosidade ele-vada das superfícies favorece seu aparecimento.Quando os rolamentos giram e vibram em seusapoios, a corrosão de contato afeta igualmenteas faces. Isto pode se produzir quando o bloqueioaxial é insuficiente ou quando se anula por dete-rioração de um calço ou pelo afrouxamento parcialde uma porca. A zona do rolamento em questãoreproduz então exatamente, no côncavo, o perfilcorrespondente ao apoio ou ao anel de bloqueio.
Como evitá-la? • Controlar a geometria e as tolerâncias de ajuste
dos eixos e dos alojamentos para assegurar afixação do rolamento onde for necessário.
• Verificar a fixação conveniente das porcas debloqueio axial ou chapéus de alojamentos quandoeles participarem da mauntenção do rolamento.
• Em reposição, recarregar eventualmente os eixos.• Utilizar as pastas de montagem SNR.
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Corrosão - Oxidação9
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Como identificá-la?• Oxidação localizada ou generalizada do rolamento.• Manchas mais ou menos extensas de coloração
avermelhada ou pretas com ataque da superfícieem questão ou cavidades.
De onde vem este problema?Introdução acidental ou sistemática de umidadeou de líquidos corrosivos atacando o aço. Defeitode estanqueidade de montagem.A corrosão pode ser sistemática assim que o rola-mento trabalha em atmosfera saturada de umida-de e quando ele é submetido a períodos alterna-dos de funcionamento e de paradas suficiente-
Corrosão - Oxidação
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Elevação de temperatura
Torque de rotação
mente prolongados para que a temperatura doórgão mecânico retorne ao valor do ambiente. Emperíodo de funcionamento, a temperatura do rola-mento se eleva, o ar contido em seu alojamento sedilata e escapa. Na parada, o retorno da tempera-tura ambiente é acompanhado de um refluxo de arsaturado de umidade que se condensa no rola-mento. A renovação freqüente do ciclo acarreta nodepósito de uma quantidade crescente de água,que, misturando-se à graxa, não desaparecetotalmente durante a fase de reaquecimento. Acorrosão ganha progressivamente o conjunto doselementos internos. Seus efeitos são comparáveisàqueles da poeira abrasiva. As capas oxidadascedem sob pressão dos corpos rolantes e esteóxido forforizado acelera por sua vez a abrasão. Apresença de manchas corrosivas permite umaidentificação sem erro possível. De fato, elas nãoafetam unicamente as partes vivas do rolamentomas seu conjunto, incluindo as faces, os diâme-tros e as gaiolas.
Como evitá-la? • Completar ou prever as proteções necessárias.• Modificar o ambiente através de uma ventilação
apropriada.• Evitar as projeções líquidas nas estanqueidades
e as proteções que não sejam suficientementeválidas.
• Utilizar um lubrificante adequado.• Utilizar rolamentos impermeáveis SNR.
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Análise de casos concretos
Deterioração das gaiolas10Deformação na montagem
gravemente.Num rolamento de esferas, por exemplo, sua fra-gilidade é ainda acentuada pelo fato de que elaaflore o plano das faces. No rolamento de roloscônicos, ela ultrapassa sensivelmente a face menordo cone.
Os danos causados às gaiolas provêm geralmentede ferramentas inadequadas ou mesmo de ausênciatotal de ferramentas de montagem. Quando osrolamentos são montados por percussão comjatos, ocorre freqüentemente que estas feramentasraspam brutalmente sob o golpe do martelo, provocando deformações e amassamentos dealvéolos e em conseqüência o emperramento doscorpos rolantes correspondentes.
Como evitá-la? • Colocar os rolamentos de preferência com prensa.• Evitar o emprego de jatos.
Quando a montagem por percussão for inevitável(em reposição particularmente), utilizar os tubosde diâmetro correspondentes aos do anel do rola-mento a ser colocado. Este procedimento é parti-cularmente recomendado para a montagem aper-tada de um cone de grande face dianteira, na quala gaiola ultrapasse a pequena face.
Como identificá-la?Gaiolas deformadas - Alvéolos amassados -Marcas de golpes. Avarias às vezes dificilmenteidentificáveis pois mascaram freqüentementeimportantes efeitos secundários como: aquecimentos,laminagem das gaiolas sob os corpos rolantes,gripagens.
De onde vem este problema?A gaiola é particularmente vulnerável enquanto orolamento não estiver definitivamente colocado.Uma montagem sem precauções pode danificá-lo
Deterioração das gaiolas
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Desgaste
Como identificá-lo?Desgastes mais ou menos pronunciados dosalvéolos e dos diâmetros internos e externos dasgaiolas.
De onde vem este problema?Introdução na montagem, mas geralmente emfuncionamento, de partículas abrasivas. A sobre-carga axial pode ser a origem do desgaste da gaiola.No caso de rolamentos de esferas com gaiolasalveoladas, a abrasão aumenta os alvéolos. A gaiolaque a origina está centrada nas esferas, toma umjogo excessivo e um desequilíbrio importante. Odiâmetro interno começa então a atritar contra o anelexterno e seu diâmetro interno contra o anel interno.O desequilíbrio acelera a desgaste dos alvéolos.
No caso dos rolamentos cônicos, constatamosum desgaste do ponto da gaiola e às vezes atémesmo a ruptura da mesma.
Como evitá-la? • Limpar cuidadiosamente os órgãos receptores
do rolamento para eliminar todas as partículasabrasivas.
• Assegurar a proteção eficaz do rolamento pelasjuntas ou por qualquer dispositivo apropriado.
• Utilizar rolamentos vedados SNR.• Utilizar lubrificantes apropriados isentos de
partículas estranhas e cuidar da conservação desua limpeza fechando cuidadosamente caixas eembalagens.
Como identificá-la?Rupturas com ou sem laminação sob os corposrolantes.
De onde vem este problema?As rupturas das gaiolas podem ter como origem:• Uma danificação grave na montagem.• Vibrações que produzam choques.• Uma gripagem devida a uma lubrificação defei-
tuosa.• Acelerações ou desacelerações bruscas não
previstas acarretando a deformação dos alveéolos.• Uma velocidade excessiva da gaiola (rolamen-
tos de esferas).• Un fixação excessiva do rolamento devido à
uma anulação do jogo interno seja por defeito demontagem (ajuste muito apertado) seja por dilata-ção devido à uma temperatura de funcionamentoexcessiva ou à uma variação de temperaturasignificativa entre o anel externo e o anel interno.
• Esforços de inclinação alternados e repetidosno caso de rolamentos de esferas. As inversõesde sentido de condução das esferas devidas a
estas inclinações, a velocidade diferencial àque-las são dirigidas a cada inversão provocandoalongamentos de gaiolas repetidas que, por fadigado metal, causa as rupturas.
• A deformação dos alojamentos, as irregularidadesincontroladas, etc.
Como evitá-la? • Tomar todas as precauções na montagem para
evitar a danificação das gaiolas.• Assegurar a lubrificação correta do rolamento com
um lubrificante adequado à aplicação (velocidade,temperatura, cargas). Verificar se o lubrificante chegaem quantidade suficiente no rolamento.
• Controlar as acelerações e desacelerações.• Verificar se as velocidades máximas alcançadas
pelo rolamento e garantir que estas atendam bemàs características correspondendo às exigências.
• Verificar as tolerâncias de ajuste e as temperaturasde funcionamento.
• Se houver um esforço de derramamento alternado,utilizar um tipo de gaiola adequado (consultarnossos engenheiros de aplicações).
Ruptura
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Análise de casos concretos
Incidências de mau posicionamentodas zonas de cargas
A análise de um rolamento, mesmo livre de qualquer deterioração, pode conduzir à constatação e umaanomalia de funcionamento seja devido à uma deformação dos órgãos receptores, seja por um mauposicionamento do rolamento em seus apoios, seja por uma modificação no funcionamento das condi-ções teóricas de trabalho.
O exame das zonas de contato com as pistas, que são visíveis mesmo após um tempo de funcionamentoreduzido, permite controlar se elas são conformes àquelas que devem logicamente aparecer, levando-seem conta a natureza e a direção das cargas aplicadas ao rolamento.
Se a imagem observada não corresponder àquela esperada para um determinado trabalho em carga, éporque aparecem cargas ou deformações que não estavam previstas no esquema inicial.
LegendaAE: Anel externoAI: Anel internoFixo ou giratório: evidentemente em relação à carga.Fr: Força radialFa: Força axial�: Angulo do eixo com a geratriz do alojamento.
Caso n° 1
Como identificá-la?A marca de passagem das esferas se estende a toda a circunfe-rência dos 2 anéis. Marcas de fricção sobre o Ø do AE.
De onde vem este problema?Rotação anormal do AE que desliza sob carga.
Como evitá-la? Rever o ajuste do AE ou seu dispositivo de fixação.
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Fixo mas desliza sob cargaGiraFixa em relação ao alojamentoNulaNulo
Desalinhamento
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Caso n° 2
Como identificá-la?A marca de passagem das esferas se estende a toda a circunfe-rência dos 2 anéis.
De onde vem este problema?Rotação anormal do AI em relação ao eixo. O deslizamento do AIé confirmado pela presença de marcas no diâmetro interno, comdesaparecimento parcial ou total das manchas de retificaçãio porpolimento do diâmetro interno.
Como evitá-la? Rever o ajuste do AI no eixo ou sobre o dispositivo de fixação.
AEAIFrFa�
GiraFixo mas desliza sob cargaFixo em relação ao eixoNulaNulo
Caso n° 3
Como identificá-la?A marca de passagem das esferas se estende a toda a circunfe-rência dos 2 anéis.
De onde vem este problema?Fixação exagerada seja do AE em seu alojamento ou seja do AI noeixo. Anulação do jogo interno e aparecimento de uma pré-cargaque se alia à carga normal.
Como evitá-la? Rever o ajuste do anel anormalmente fixado. Aumentar o jogo internodo rolamento.
AEAIFrFa�
FixoGira - fixação exagerada no eixoAdicional induzida pela pré-carga do AINulaNulo
Caso n° 4
Como identificá-la?A marca de passagem das esferas se estende a toda a circunfe-rência dos 2 anéis.
De onde vem este problema?Fixação exagerada seja do AE em seu alojamento ou seja do AI noeixo. Anulação do jogo interno e aparecimento de uma pré-cargaque se alia à carga normal.
Como evitá-la? Rever o ajuste do anel anormalmente fixado. Aumentar o jogo internodo rolamento.
AEAIFrFa�
Gira – fixação exagerada no alojamentoFixoAdicional induzido pela pré-carga do AENulaNulo
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Análise de casos concretos
Incidências de mau posicionamentodas zonas de cargas
Caso n° 5
Como identificá-la?Zonas de contato compreendidas em um arco de círculo ligeira-mente inferior a 180º.
De onde vem este problema?Vibrações que afetam geralmente um rolamento na parada.
Como evitá-la? Ver página 18 (Capítulo Vibrações).
AEAIFrFa�
Fo em relação ao AIFixo em relação ao AEFixo em relação ao AE ou ao AINulaNulo
Caso n° 6
Como identificá-la?Zonas de contato equidistantes com uma separação correspon-dente à das esferas, repartidas em toda circunferência das pistasdo AE e AI e no fundo da gorja.
De onde vem este problema?Vibrações no rolamento. A gaiola pode girar ligeiramente em fun-cionamento, especialmente sob a ação das vibrações.Observamos então uma sucessão de zonas de contato com repar-tições equidistantes.
Como evitá-la? Suprimir as causas de vibração. Utilizar um lubrificante adequado.
AEAIFrFa�
Fixo em relação ao AIFixo em relação ao AEGira em relação ao AE ou ao AINulaNulo
Caso n° 7
Como identificá-la?Marca de passagem das esferas em toda circunferência dos AE eAI mas anormalmente deslocados lateralmente. AI: face sofrendoa carga Fa. AE: face oposta à carga (simétrica à marca no AI emrelação ao fundo da gorja).
De onde vem este problema? Carga axial anormal.
Como evitá-la? Verificar se a Fa é normal.
AEAIFrFa�
Fixo - GiraGira - FixoNula ou desprezível em comparação com a FaContínuaNulo
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Caso n° 8
Como identificá-la?Zonas de contato e corpos rolantes com as pistas equidistantescom uma separação correspondente àqueles das esferas, afetan-do toda circunferência dos AE e AI. Estas zonas são deslocadaslateralmente. AI: face que sofre a carga Fa. AE: face oposta à cargaFa (simétrico à marca no AI em relação ao fundo da gorja).
De onde vem este problema?Carga axial vibratória.
Como evitá-la? Verificar se a carga vibratória é normal. Utilizar um lubrificante ade-quado.
AEAIFrFa�
Fixo em relação ao AIFixo em relação ao AENulaCarga vibratóriaNulo
Caso n° 9
Como identificá-la?A zona de trabalho no AE é inclinada em relação ao eixo da pista. 2 zonas de fricção diametralmente opostas - somente uma zona seo jogo não for completamente anulado. No AI, banda de fricçãoque afeta toda a circunferência, de largura correspondente à sepa-ração entre pontos extremos dos apoios do AE.
De onde vem este problema?Mau alinhamento do alojamento do AE em relação ao eixo.
Como evitá-la? Alinhar o alojamento. Verificar se os apoios são perpendicularesaos geradores dos alojamentos.
AEAIFrFa�
Fixo Giratório em relação ao alojamento do AEFixo em relação ao alojamento do AENulaValor correspondente à anulação do jogo
Caso n° 10
Como identificá-la?AE pista de rodagem larga se estendendo à toda a circunferênciase o jogo for anulado. Sobre o AI, fricção formando um ângulo como eixo da pista do rolamento em duas zonas diametralmente opostas.
De onde vem este problema?Mau alinhamento do alojamento e do eixo.
Como evitá-la? Rever o alinhamento. Verificar a perpendicularidade do apoio do eixo.
AEAIFrFa�
Giratório em relação ao alojamento do AIFixoFixo em relação ao alojamento do AINulaValor correspondente à anulação do jogo
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Anotações
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SNR Lyon Le Florentin - 71, chemin Tél. 04 78 66 68 00Europe* du Moulin Carron - B.P. 8 Fax. 04 78 66 68 20
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SNR Nancy 3, allée Forêt de la Reine Tél. 03 83 44 64 00Europe* Parc technologique Brabois Fax. 03 83 44 02 31
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ITALIA
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ESPAÑA - PORTUGAL
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Polígono Industrial Fax. 91 673 65 4828820 Coslada
*EUROPE (Subsidiaries excepted)SNR Nancy - Europe : Benelux - Suisse - Autriche - U.K.SNR Lyon - Europe : Other Countries Fax. 04 78 66 68 21
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