Prática da Manutenção - Mundo Mecânico
Prática da Manutenção - Mundo Mecânico
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<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
Centro de Formação Profissional “Anielo Greco”<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong><br />
<strong>Manutenção</strong><br />
Divinópolis 2.006<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Presidente <strong>da</strong> FIEMG<br />
Robson Braga de Andrade<br />
Gestor do SENAI<br />
Petrônio Machado Zica<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
Diretor Regional do SENAI e<br />
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia<br />
Alexandre Magno Leão dos Santos<br />
Gerente de Educação e Tecnologia<br />
Edmar Fernando de Alcântara<br />
Elaboração<br />
Gledson Pereira Maia<br />
Uni<strong>da</strong>de Operacional<br />
Centro de Formação Profissional “Anielo Greco”<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Sumário<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
SUMÁRIO.............................................................................................................................................. 3<br />
APRESENTAÇÃO................................................................................................................................. 5<br />
1. MANUTENÇÃO CONCEITOS E OBJETIVOS................................................................................... 6<br />
1.2.TÉCNICAS DE DESMONTAGEM DE CONJUNTOS MECÂNICOS:.............................................. 8<br />
1.3.MONTAGEM DE CONJUNTOS MECÂNICOS.............................................................................. 11<br />
2.TÉCNICAS PREDITIVAS DE MANUTENÇÃO................................................................................. 13<br />
2.1.MONITORAMENTO....................................................................................................................... 13<br />
2.2.ANÁLISE DE VIBRAÇÕES............................................................................................................ 13<br />
2.3.ANÁLISE DE LUBRIFICANTES POR MEIO DA TÉCNICA FERROGRÁFICA............................ 19<br />
2.4.TERMOGRAFIA............................................................................................................................. 25<br />
3.TRANSMISSÔES MECÂNICAS....................................................................................................... 25<br />
3.1.EIXOS............................................................................................................................................. 25<br />
3.2.CORRENTES................................................................................................................................. 28<br />
3.3.POLIAS E CORREIAS................................................................................................................... 30<br />
3.4.ENGRENAGENS........................................................................................................................... 40<br />
4.ACOPLAMENTOS............................................................................................................................ 46<br />
4.1.CLASSIFICAÇÃO.......................................................................................................................... 46<br />
4.2.MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS............................................................................................. 48<br />
4.3.LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS....................................................................................... 48<br />
5.ROLAMENTOS................................................................................................................................. 49<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
5.1.CLASSIFICAÇÃO.......................................................................................................................... 49<br />
5.2.IDENTIFICAÇÃO........................................................................................................................... 53<br />
5.3.MANUTENÇÃO.............................................................................................................................. 57<br />
5.4.LUBRIFICAÇÃO............................................................................................................................ 67<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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APRESENTAÇÃO<br />
“Mu<strong>da</strong> a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chama<strong>da</strong> socie<strong>da</strong>de do<br />
conhecimento. “<br />
Peter Drucker<br />
O ingresso na socie<strong>da</strong>de <strong>da</strong> informação exige mu<strong>da</strong>nças profun<strong>da</strong>s em todos os<br />
perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção,<br />
coleta, disseminação e uso <strong>da</strong> informação.<br />
O SENAI, maior rede priva<strong>da</strong> de educação profissional do país,sabe disso , e<br />
,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito <strong>da</strong><br />
competência:” formar o profissional com responsabili<strong>da</strong>de no processo produtivo, com<br />
iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofun<strong>da</strong>dos,<br />
flexibili<strong>da</strong>de e criativi<strong>da</strong>de, empreendedorismo e consciência <strong>da</strong> necessi<strong>da</strong>de de educação<br />
continua<strong>da</strong>.”<br />
Vivemos numa socie<strong>da</strong>de <strong>da</strong> informação. O conhecimento , na sua área tecnológica,<br />
amplia-se e se multiplica a ca<strong>da</strong> dia. Uma constante atualização se faz necessária.<br />
Para o SENAI, cui<strong>da</strong>r do seu acervo bibliográfico, <strong>da</strong> sua infovia, <strong>da</strong> conexão de<br />
suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão importante quanto<br />
zelar pela produção de material didático.<br />
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e<br />
laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, conti<strong>da</strong>s nos materiais<br />
didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.<br />
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua<br />
curiosi<strong>da</strong>de, responder às suas deman<strong>da</strong>s de informações e construir links entre os<br />
diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continua<strong>da</strong> !<br />
Gerência de Educação e Tecnologia<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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1. MANUTENÇÃO CONCEITOS E OBJETIVOS<br />
Podemos entender manutenção como o conjunto de “cui<strong>da</strong>dos técnicos”<br />
indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos,<br />
ferramentas e instalações. Esses cui<strong>da</strong>dos envolvem a conservação, adequação, a<br />
restauração, a substituição e a prevenção. De modo geral, a manutenção em uma<br />
empresa tem como objetivos:<br />
Manter equipamentos e máquinas em condições de pleno funcionamento<br />
para garantir a produção normal e a quali<strong>da</strong>de dos produtos.<br />
Prevenir prováveis falhas ou quebras dos elementos <strong>da</strong>s máquinas.<br />
No passado a manutenção era vista como um mal necessário que envolvia um certo<br />
custo fixo e no qual a má sorte tinha um lugar freqüentemente. Hoje a tendência nas<br />
indústrias competitivas é aplicar na manutenção os mesmos métodos de tecnologia<br />
e de gerência que são usados com sucesso na operação <strong>da</strong> planta.<br />
Enfim, a manutenção ideal de uma máquina é a que permite alta disponibili<strong>da</strong>de<br />
para a produção durante todo o tempo em que ela estiver em serviço a um custo<br />
adequado.<br />
1.1.TIPOS DE MANUTENÇÃO<br />
Existem dois grandes grupos de manutenção: a programa<strong>da</strong> e a não programa<strong>da</strong>. A<br />
manutenção programa<strong>da</strong> classifica-se em quatro categorias: preventiva, preditiva,<br />
TPM e Terotecnologia.<br />
A manutenção preventiva consiste no conjunto de procedimentos e ações<br />
antecipa<strong>da</strong>s que visam manter a máquina em funcionamento. Presume-se que o<br />
serviço de manutenção possa ser planejado em termos de número de horas de<br />
operação de máquina ou mesmo de um tempo total decorrido, em horas, ano, ciclos,<br />
quilometragem percorri<strong>da</strong>, capaci<strong>da</strong>de produzi<strong>da</strong> ( t, Kg), etc. A preventiva tem como<br />
vantagens:<br />
O serviço é planejado dessa forma superando diversas desvantagens <strong>da</strong><br />
manutenção por quebra.<br />
Ocorrem menos quebras repentinas.<br />
Por outro lado, a preventiva apresenta as seguintes desvantagens:<br />
Realiza-se trabalho desnecessário quando o programador de manutenção<br />
tenta evitar quebras repentinas (para<strong>da</strong>s de emergência) realizando<br />
manutenção e/ou revisando máquinas enquanto elas ain<strong>da</strong> estão em boas<br />
condições.<br />
Os defeitos ain<strong>da</strong> acontecem, uma vez que o programa de manutenção, leva<br />
em consideração apenas as condições médias dos equipamentos <strong>da</strong> planta,<br />
baseado em histórico e/ou recomen<strong>da</strong>ção do fabricante.<br />
A manutenção preditiva é um tipo de ação preventiva basea<strong>da</strong> no conhecimento<br />
<strong>da</strong>s condições de ca<strong>da</strong> um dos componentes <strong>da</strong>s máquinas e equipamentos. É<br />
usa<strong>da</strong> para maximizar o uso <strong>da</strong> máquina e é basea<strong>da</strong> na premissa de que a<br />
condição de todos os componentes relevantes <strong>da</strong> máquina é sabi<strong>da</strong> o tempo todo. O<br />
planejamento <strong>da</strong> manutenção é baseado tanto na produção quanto nas<br />
necessi<strong>da</strong>des conheci<strong>da</strong>s de manutenção. Testes e medições são feitos<br />
periodicamente para determinar a época adequa<strong>da</strong> para substituições ou reparos de<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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peças. Exemplos: análise de vibrações, análise de óleo, etc. A preditiva tem como<br />
vantagens:<br />
A disponibili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> máquina é maximiza<strong>da</strong> resultando em maior utilização do<br />
capital investido<br />
O tempo de para<strong>da</strong> <strong>da</strong> planta pode ser programado economicamente, para<br />
atender as necessi<strong>da</strong>des <strong>da</strong> produção.<br />
As quebras inespera<strong>da</strong>s são minimiza<strong>da</strong>s, bem como os seus <strong>da</strong>nos<br />
resultantes.<br />
Os custos manutenção são minimizados ao reduzir os eventos de<br />
manutenção desnecessários.<br />
O inventário de peças de reposição é minimizado (baixo estoque).<br />
Por outro lado, a preditiva apresenta como desvantagem o alto custo de<br />
operação, pois os instrumentos e aparelhos utilizados para medições e/ou<br />
ensaios são sofisticados e caros. Estu<strong>da</strong>remos um pouco mais detalhado no<br />
capítulo 2, algumas técnicas de manutenção preditiva.<br />
A TPM ( manutenção produtiva total) foi desenvolvi<strong>da</strong> no Japão. É um modelo<br />
baseado no conceito “ de minha máquina cuido eu”.A TPM inclui programas de<br />
manutenção preditiva e preventiva. A manutenção produtiva total é basea<strong>da</strong> em<br />
cinco pilares básicos:<br />
Eficiência: ativi<strong>da</strong>des que aumentam a eficiência do equipamento.<br />
Auto reparo: estabelecimento de um sistema de manutenção autônomo<br />
pelos operadores.<br />
Planejamento:estabelecimento de um sistema planejado de manutenção.<br />
Treinamento: estabelecimento de um sistema de treinamento objetivando<br />
aumentar as habili<strong>da</strong>des técnicas do pessoal.<br />
Ciclo de vi<strong>da</strong>: estabelecimento de um sistema de gerenciamento do<br />
equipamento.<br />
A Terotecnologia é uma técnica inglesa que determina a participação de um<br />
especialista em manutenção desde a concepção do equipamento até sua instalação<br />
e primeiras horas de produção. O objetivo é obter equipamentos que facilitam a<br />
intervenção dos mantenedores.<br />
A manutenção não programa<strong>da</strong>, ou corretiva, ou “por quebra”, acontece quando<br />
ocorre o imprevisto, ou seja a falha. Excluindo-se a lubrificação, não é realiza<strong>da</strong><br />
nenhuma manutenção planeja<strong>da</strong>. As máquinas são conserta<strong>da</strong>s ou substituí<strong>da</strong>s<br />
quando se tornam improdutivas, seja devido a deterioração gradual <strong>da</strong> sua<br />
performance, seja em função dos baixos resultados de produção ou devido a defeito<br />
repentino, gerando para<strong>da</strong> de emergência. Tem como vantagens:<br />
As vezes pode ser a opção mais barata no curto prazo<br />
Não exige nenhum planejamento.<br />
Por outro lado a corretiva apresenta as seguintes desvantagens:<br />
Interrupções não planeja<strong>da</strong>s devido a defeitos causam per<strong>da</strong>s<br />
desnecessárias na produção<br />
As interrupções podem ocorrem em horas desvantajosas quando não há<br />
mão-de-obra disponível.<br />
A disponibili<strong>da</strong>de <strong>da</strong> planta fica baixa exigindo assim um investimento mais<br />
alto de capital na mesma para se ter a mesma capaci<strong>da</strong>de de produção.<br />
O estoque tem que ser grande.<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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1.2.TÉCNICAS DE DESMONTAGEM DE CONJUNTOS MECÂNICOS:<br />
Em geral, uma máquina ou equipamento industrial instalado corretamente,<br />
funcionando nas condições especifica<strong>da</strong>s pelo fabricante e recebendo cui<strong>da</strong>dos<br />
periódicos do serviço de manutenção preventiva é capaz de trabalhar, sem<br />
problemas , por muitos anos.<br />
Entretanto, quando algum dos componentes falha, seja por descuido na operação,<br />
seja por deficiência na manutenção, é necessário identificar o defeito e eliminar suas<br />
causas.<br />
No caso de máquinas mais simples, é relativamente fácil identificar o problema e<br />
providenciar sua eliminação, porém, quando se trata de máquinas mais complexas,<br />
a identificação do problema e a sua remoção exigem, do mecânico de manutenção,<br />
a adoção de procedimentos seqüenciais bem distintos.<br />
O primeiro fato a ser considerado é que não se deve desmontar uma máquina antes<br />
<strong>da</strong> análise dos problemas. A análise, como já foi visto anteriormente, deve ser<br />
basea<strong>da</strong> no relatório do operador, no exame <strong>da</strong> ficha de manutenção <strong>da</strong> máquina e<br />
na realização de testes envolvendo os instrumentos de controle.<br />
Salientamos novamente, que a desmontagem completa de uma máquina deve ser<br />
evita<strong>da</strong> sempre que possível, porque deman<strong>da</strong> gasto de tempo com a conseqüente<br />
elevação dos custos, uma vez que as máquina encontra-se indisponível para a<br />
produção.<br />
Agora, se a desmontagem precisa ser feita, há uma seqüência de procedimentos<br />
recomen<strong>da</strong><strong>da</strong>:<br />
Desligar os circuitos elétricos<br />
remover as peças externas, feitas de plástico, borracha ou couro.<br />
Limpar a máquina<br />
Drenar os fluidos<br />
Remover os circuitos elétricos<br />
Remover alavancas, mangueiras, tubulações e cabos<br />
Calçar os componentes pesados.<br />
Essa seqüência de procedimentos fun<strong>da</strong>menta-se nas seguintes razões:<br />
a) é preciso desligar, antes de tudo, os circuitos elétricos para evitar acidentes.<br />
b) A remoção <strong>da</strong>s peças externas consiste na retira<strong>da</strong> <strong>da</strong>s proteções de guias,<br />
barramentos e raspadores de óleo. Essa remoção é necessária para facilitar o<br />
trabalho de desmonte.<br />
c) A limpeza preliminar <strong>da</strong> máquina evita interferências <strong>da</strong>s sujeiras ou resíduos<br />
que poderiam contaminar componentes importantes e delicados.<br />
d) É necessário drenar reservatórios de óleos lubrificantes e refrigerantes para<br />
evitar possíveis acidentes e espalhamento desses óleos no chão ou na banca<strong>da</strong><br />
de trabalho.<br />
e) Os circuitos elétricos devem ser removidos para facilitar a desmontagem e<br />
limpeza do setor. Após remoção devem ser revistos pelo setor de manutenção<br />
elétrica.<br />
f) Os conjuntos mecânicos pesados devem ser calçados para evitar o desequilíbrio<br />
e a que<strong>da</strong> de seus componentes, o que previne acidentes e <strong>da</strong>nos as peças.<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Obedeci<strong>da</strong> a seqüência destes procedimentos, o operador deverá continuar com a<br />
desmontagem <strong>da</strong> máquina, podendo adotar as seguintes operações:<br />
a) colocar desoxi<strong>da</strong>ntes nos parafusos, pouco antes de removê-los. Os<br />
desoxi<strong>da</strong>ntes atuam sobre a ferrugem dos parafusos, facilitando a retira<strong>da</strong> deles.<br />
Se a ação dos desoxi<strong>da</strong>ntes não for eficiente, pode-se aquecer os parafusos com<br />
a chama oxiacetilênica.<br />
b) Para desapertar os parafusos, a seqüência é a mesma que a adota<strong>da</strong> para os<br />
apertos. A tabela a seguir mostra a seqüência de apertos. Conhecendo a<br />
seqüência de apertos, sabe-se a seqüência de desapertos.<br />
É importante obedecer à orientação <strong>da</strong> tabela para que o aperto dos elementos de<br />
fixação seja adequado ao esforço a que eles podem ser submetidos. Um aperto<br />
além do imite pode causar de formação e desalinhamento do conjunto de peças.<br />
c) Identificar a posição do componente <strong>da</strong> máquina antes <strong>da</strong> sua remoção.<br />
d) Remover e colocar as peças na banca<strong>da</strong>, mantendo-as na posição correta de<br />
funcionamento. Isto facilita a montagem e, se for o caso, aju<strong>da</strong> na confecção de<br />
croquis.<br />
e) Lavar as peças no lavador, usando querosene. Essa limpeza permite identificar<br />
defeitos ou falhas nas peças como trincas, desgastes, etc. a lavagem pode ser<br />
feita com o auxílio de uma máquina de lavar e pincéis de cer<strong>da</strong>s duras. A figura<br />
abaixo mostra o esquema de uma máquina de lavar peças que é encontra<strong>da</strong> no<br />
comércio.<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Secagem rápi<strong>da</strong> <strong>da</strong>s peças<br />
Durante a lavagem <strong>da</strong>s peças, as<br />
seguintes medi<strong>da</strong>s de segurança deverão<br />
ser toma<strong>da</strong>s;<br />
Utilizar óculos de segurança<br />
Manter o querosene sempre limpo e<br />
filtrado<br />
Decantar o querosene, uma vez por<br />
semana, se as lavagens forem<br />
freqüentes<br />
Manter a máquina em bom estado<br />
Limpar o piso e outros locais onde o<br />
querosene tiver respingado<br />
Lavar as mãos e os braços, após o<br />
término <strong>da</strong>s lavagens, para evitar<br />
problemas com a pele.<br />
Usa-se ar comprimido para secar as peças com rapidez. Nesse caso, deve-se<br />
proceder <strong>da</strong> seguinte forma:<br />
Regular o manômetro ao redor de 4 bar, que corresponde a pressão ideal para a<br />
secagem<br />
Jatear (soprar) a peça de modo que os jatos de ar atinjam-na obliquamente, para<br />
evitar o agravamento de trincas existentes.<br />
Normas de segurança no uso de ar comprimido<br />
Evitar jatos de ar comprimido no próprio corpo e nas roupas. Essa ação<br />
imprudente pode provocar a entra<strong>da</strong> de partículas estranhas na pele, boca, nariz<br />
e pulmões.<br />
Evitar jatos de ar em ambiente com excesso de poeira e na limpeza de máquinas<br />
em geral. Nesse último caso, o ar pode levar partículas abrasivas para guias e<br />
mancais, acelerando o processo de desgaste por abrasão.<br />
Sempre utilizar o óculos de segurança.<br />
Manuais e croquis<br />
Geralmente as máquinas são acompanha<strong>da</strong>s de manuais que mostram desenhos<br />
esquematizados dos seus componentes. O objetivo dos manuais é orientar quem for<br />
operá-las e manuseá-las nas tarefas do dia-a-dia. Entretanto, certas máquinas<br />
antigas ou de procedência estrangeira são acompanha<strong>da</strong>s de manuais de difícil<br />
interpretação. Nesse caso, é recomendável fazer um croqui (esboço) dos conjuntos<br />
desmontados destas máquinas, o que facilitará as operações posteriores de<br />
montagem.<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Ativi<strong>da</strong>des pós-desmontagem<br />
As ativi<strong>da</strong>des de correção mais comuns são:<br />
Confecção de peças<br />
Substituição de elementos mecânicos<br />
Substituição de elementos de fixação<br />
Recuperação de roscas<br />
Correção de erros de projeto<br />
Recuperação de chavetas.<br />
1.3.MONTAGEM DE CONJUNTOS MECÂNICOS<br />
Qualquer montagem tem por objetivo maior a construção de um todo, constituído por<br />
uma série de elementos que são fabricados separa<strong>da</strong>mente.<br />
Esses elementos devem ser colocados em uma seqüência correta, isto é, montados<br />
segundo normas preestabeleci<strong>da</strong>s, para que o todo seja alcançado e venha a<br />
funcionar adequa<strong>da</strong>mente. Em manutenção mecânica, esse todo é representado<br />
pelos conjuntos mecânicos que <strong>da</strong>rão origem às máquinas e equipamentos.<br />
A montagem de conjuntos mecânicos exige a aplicação de uma série de técnicas e<br />
cui<strong>da</strong>dos por parte do mecânico de manutenção. Além disso o mecânico deverá<br />
seguir, caso existam, as especificações dos fabricantes dos componentes a serem<br />
utilizados na montagem dos conjuntos mecânicos.<br />
Outro cui<strong>da</strong>do que o mecânico de manutenção deverá ter, quando se trata <strong>da</strong><br />
montagem de conjuntos mecânicos, é controlar a quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong>s peças a serem<br />
utiliza<strong>da</strong>s, sejam elas novas ou recondiciona<strong>da</strong>s. Nesse aspecto, o controle de<br />
quali<strong>da</strong>de envolve a conferência <strong>da</strong> peça e suas dimensões.<br />
Sem controle dimensional ou sem conferência para saber se a peça é realmente a<br />
deseja<strong>da</strong> e se ela não apresenta erros de construção, haverá riscos para o conjunto<br />
a ser montado. De fato, se uma peça dimensionalmente defeituosa ou com falhas de<br />
construção for coloca<strong>da</strong> em um conjunto mecânico, poderá produzir outras falhas e<br />
<strong>da</strong>nos em outros componentes.<br />
Recomen<strong>da</strong>ções para a montagem:<br />
Verificar se todos os elementos a serem montados encontram-se perfeitamente<br />
limpos, bem como o ferramental.<br />
Examinar os conjuntos a serem montados para se ter uma idéia exata a respeito<br />
<strong>da</strong>s operações a serem executa<strong>da</strong>s.<br />
Consultar planos ou normas de montagem, caso existam.<br />
Examinar em primeiro lugar a ordem de colocação <strong>da</strong>s diferentes peças antes de<br />
começar a montagem, desde que não haja planos e normas relativas à<br />
montagem.<br />
Verificar se nos diferentes elementos mecânicos há pontos de referência. Se<br />
houver, efetuar a montagem segundo as referências existentes.<br />
Evitar a penetração de impurezas nos conjuntos montados, protegendo-os<br />
adequa<strong>da</strong>mente.<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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elementos mecânicos.<br />
Métodos utilizados para realização <strong>da</strong> montagem:<br />
Fazer testes de funcionamento dos elementos,<br />
conforme a montagem for sendo realiza<strong>da</strong>, para<br />
comprovar o funcionamento perfeito <strong>da</strong>s partes. Por<br />
exemplo, verificar se as engrenagens estão se<br />
acoplando sem dificul<strong>da</strong>de. Por meio de testes de<br />
funcionamento dos elementos, é possível verificar se<br />
há folgas e se os elementos estão dimensionalmente<br />
adequados e colocados nas posições corretas.<br />
Lubrificar as peças que se movimentam para evitar<br />
desgastes precoces causados pelo atrito dos<br />
Nos setores de manutenção mecânica <strong>da</strong>s indústrias, basicamente são aplicados<br />
dois métodos para se fazer a montagem de conjuntos mecânicos: a montagem peça<br />
a peça e a montagem em série.<br />
A figura ao lado, a título de<br />
exemplo, mostra a seqüência de<br />
operações a serem realiza<strong>da</strong>s<br />
para a montagem de uma série<br />
de bombas de engrenagem.<br />
Caso não haja manual de<br />
instruções ou esquema de<br />
montagem, deve proceder <strong>da</strong><br />
seguinte forma:<br />
Montagem peça a peça<br />
Geralmente a montagem peça a peça é feita sobre<br />
banca<strong>da</strong>s. Como exemplo, a figura ao lado mostra a<br />
seqüência de operações a serem realiza<strong>da</strong>s para a<br />
montagem de uma bomba de engrenagens.<br />
Como to<strong>da</strong>s as peças já estão ajusta<strong>da</strong>s, a ativi<strong>da</strong>de de<br />
montagem propriamente dita se limita a uni-las<br />
ordena<strong>da</strong>mente. Um controle de funcionamento indicará se<br />
será preciso fazer correções.<br />
Montagem em série<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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1. Fazer uma análise detalha<strong>da</strong> do conjunto antes de abri-lo ou desmontá-lo.<br />
2. Fazer um croqui mostrando como os elementos serão montados no conjunto.<br />
3. Anotar os nomes dos elementos à medi<strong>da</strong> que vão sendo retirados do conjunto.<br />
A montagem deve ser basea<strong>da</strong> no croqui e nas anotações feitas anteriormente,<br />
invertendo-se a seqüência de desmontagem.<br />
2.TÉCNICAS PREDITIVAS DE MANUTENÇÃO<br />
2.1.MONITORAMENTO<br />
O monitoramento de uma máquina pode envolver diversas ferramentas que<br />
permitem tanto um diagnóstico <strong>da</strong>s condições internas de uma máquina, quanto um<br />
prognóstico de seu futuro, predizendo intervenção a ser feita sem a interrupção de<br />
sua operação normal, num evento previamente planejado. Ou, postergando-se<br />
intervenção previamente programa<strong>da</strong>, quando constatado que seria desnecessária.<br />
Dentre as principais técnicas de monitoramento destacam-se: análise de vibrações,<br />
análise de óleo (Ferrografia) e Termografia.<br />
2.2.ANÁLISE DE VIBRAÇÕES<br />
Vibração mecânica<br />
Para compreender os fun<strong>da</strong>mentos do princípio <strong>da</strong> análise de vibrações, será<br />
preciso compreender o que é vibração mecânica. Leia atentamente o que se<br />
segue,orientando-se pela figura abaixo, que mostra um equipamento sujeito a<br />
vibrações.<br />
Vibração mecânica é um<br />
tipo de movimento, no<br />
qual se considera uma<br />
massa reduzi<strong>da</strong> a um<br />
ponto ou partícula<br />
submeti<strong>da</strong> a uma força. a<br />
ação de uma força sobre<br />
o ponto obriga-o a<br />
executar um movimento<br />
vibratório.<br />
No detalhe <strong>da</strong> figura<br />
anterior, o ponto P, quando em repouso ou não estimulado pela força localiza-se no<br />
eixo "X".Sendo estimulado por uma força, ele se moverá na direção do eixo "Y",<br />
entre duas posições limites, eqüidistantes de "X", percorrendo a distância 2D, isto é,<br />
o ponto P realiza um movimento oscilatório sobre o eixo "X".<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Para que o movimento oscilatório do ponto "P" se constitua uma vibração, ele<br />
deverá percorrer a trajetória 2D, denomina<strong>da</strong> trajetória ou ciclo, conheci<strong>da</strong> pelo<br />
nome de período de oscilação.<br />
Com base no detalhe <strong>da</strong> ilustração, podemos definir um deslocamento do ponto "P"<br />
no espaço. Esse deslocamento pode ser medido pelo grau de distanciamento do<br />
ponto "P" em relação à sua posição de repouso sobre o eixo "X". O deslocamento do<br />
ponto "P" implica a existência de uma veloci<strong>da</strong>de que poderá ser variável. Se a<br />
veloci<strong>da</strong>de for variável, existirá uma certa aceleração no movimento.<br />
Deslocamento: de acordo com o detalhe mostrado na ilustração, podemos definir o<br />
deslocamento como a medi<strong>da</strong> do grau de distanciamento instantâneo que<br />
experimenta o ponto "P" no espaço, em relação à sua posição de repouso sobre o<br />
eixo "X". O ponto "P" alcança seu valor máximo D, de um e do outro lado do eixo<br />
"X". Esse valor máximo de deslocamento é chamado de amplitude de deslocamento,<br />
sendo medi<strong>da</strong> em micrômetro. Atenção: 1 µm = 0,001 mm = 10-³ mm.<br />
Por outro lado, o ponto "P" realiza uma trajetória completa em um ciclo, denominado<br />
período de movimento, porém não é usual se falar em período e sim em freqüência<br />
de vibração.<br />
Freqüência é a quanti<strong>da</strong>de de vezes, por uni<strong>da</strong>de de tempo, em que um fenômeno<br />
se repete. No caso do ponto "P", a freqüência é a quanti<strong>da</strong>de de ciclos que ela<br />
realiza na uni<strong>da</strong>de de tempo. No Sistema Internacional de Uni<strong>da</strong>des (SI), a uni<strong>da</strong>de<br />
de freqüência recebe o nome de hertz (Hz), que equivale a um ciclo por segundo.<br />
Veloci<strong>da</strong>de: o ponto "P" tem sua veloci<strong>da</strong>de nula nas posições <strong>da</strong> amplitude máxima<br />
de deslocamento e veloci<strong>da</strong>de máxima quando passa pelo eixo "X", que a posição<br />
intermediária de sua trajetória. No SI, a uni<strong>da</strong>de de veloci<strong>da</strong>de é metros / segundo<br />
(m/s). No caso particular do ponto "P" ( vibração) a veloci<strong>da</strong>de será expressa em<br />
mm/s.<br />
Aceleração: como a veloci<strong>da</strong>de do ponto "P" varia no decorrer do tempo, fica<br />
defini<strong>da</strong> uma certa aceleração para ele. A variação máxima <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de é<br />
alcança<strong>da</strong> pelo ponto "P" em um dos pontos extremos de sua trajetória, isto é, ao<br />
chegar à sua elongação máxima D. Nessas posições extremas a veloci<strong>da</strong>de não<br />
somente mu<strong>da</strong> de valor absoluto, como também de sentido, já que neste ponto<br />
ocorre inversão do movimento. A aceleração do ponto "P" será nula sobre o eixo "X",<br />
pois sobre ele o ponto "P" estará com veloci<strong>da</strong>de máxima.<br />
Resumindo, o movimento vibratório fica definido pelas seguintes grandezas:<br />
deslocamento, veloci<strong>da</strong>de, aceleração, amplitude e freqüência.<br />
Possibili<strong>da</strong>des <strong>da</strong> análise de vibrações:<br />
Por meio <strong>da</strong> medição e análise <strong>da</strong>s vibrações existentes numa máquina em<br />
operação, é possível detectar com antecipação a presença de falhas que podem<br />
comprometer a continui<strong>da</strong>de do serviço, ou mesmo colocar em risco sua integri<strong>da</strong>de<br />
física ou segurança do pessoal <strong>da</strong> área.<br />
A aplicação do sistema de análise de vibrações permite detectar e acompanhar o<br />
desenvolvimento de falhas nos componentes <strong>da</strong>s máquinas. Por exemplo, pela<br />
análise de vibrações constatam-se as seguintes falhas:<br />
Rolamentos deteriorados<br />
Engrenagens defeituosas<br />
Acoplamentos desalinhados<br />
____________________________________________________________<br />
14<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rotores desbalanceados<br />
Vínculos desajustados<br />
Eixos deformados<br />
Folgas excessivas em buchas<br />
Falta de rigidez<br />
Cavitação<br />
Desbalanceamento de rotores de motores elétricos.<br />
O registro <strong>da</strong>s vibrações <strong>da</strong>s estruturas é efetuado por meio de sensores ou<br />
captadores colocados em pontos estratégicos <strong>da</strong>s máquinas. Esses sensores<br />
transformam energia mecânica de vibração em sinais elétricos. Esses sinais<br />
elétricos são a seguir, encaminhados para aparelhos registradores de vibrações ou<br />
para aparelhos analisadores de vibrações.<br />
Os <strong>da</strong>dos armazenados nos registradores e analisadores são, em segui<strong>da</strong>,<br />
interpretados por especialistas, e desse modo obtém-se uma ver<strong>da</strong>deira radiografia<br />
dos componentes de uma máquina, seja ela nova ou velha.<br />
A análise de vibrações também permite, por meio de comparação, identificar o<br />
aparecimento de esforços dinâmicos novos, consecutivos a uma degra<strong>da</strong>ção em<br />
processo de desenvolvimento.<br />
Os níveis de vibrações de uma máquina podem ser representados de várias<br />
maneiras, porém a maneira mais usual de representação é a espectral, em que a<br />
amplitude <strong>da</strong> vibração é <strong>da</strong><strong>da</strong> de acordo com a freqüência. Graficamente temos:<br />
Amplitude<br />
A0<br />
A1<br />
Freqüência<br />
No ponto A0 temos a amplitude de uma certa vibração, e no ponto A1 a amplitude<br />
de uma outra vibração. Desse modo, em um espectro todos os componentes de um<br />
nível vibratório são representados sob a forma de picos que nos permite seguir<br />
individualmente, a variação <strong>da</strong><br />
amplitude de ca<strong>da</strong> vibração e<br />
discriminar, sem mascaramentos,<br />
os defeitos em desenvolvimento<br />
nos componentes <strong>da</strong>s máquinas.<br />
A figura ao lado mostra um<br />
gráfico real de uma análise<br />
espectral. Esse gráfico foi gerado<br />
por um analisador de vibrações<br />
completo.<br />
Análise espectral <strong>da</strong>s principais<br />
anomalias: As anomalias<br />
espectrais podem ser<br />
classifica<strong>da</strong>s em três categorias:<br />
____________________________________________________________<br />
15<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Picos que aparecem nas freqüências múltiplas ou como múltiplos <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de<br />
desenvolvi<strong>da</strong> pelo rotor. Dentro desta categoria, os picos são causados pelos<br />
seguintes fenômenos:<br />
1. Desbalanceamento de componentes mecânicos<br />
2. Desalinhamento<br />
3. Mau ajuste mecânico<br />
4. Avarias nas engrenagens<br />
5. Mau estado <strong>da</strong> correia de transmissão.<br />
O fenômeno <strong>da</strong> desbalanceamento é a causa mais comum <strong>da</strong>s vibrações, sendo<br />
caracterizado por uma forte vibração radial que apresenta a mesma freqüência de<br />
rotação do motor.<br />
O desalinhamento também é bastante comum em máquinas e provoca vibrações na<br />
mesma freqüência de rotação do rotor.<br />
Quando se tem um mau ajuste mecânico de um mancal por exemplo, ou quando<br />
ocorre a possibili<strong>da</strong>de de movimento parcial dele, no plano radial, surge uma<br />
vibração numa freqüência duas vezes maior que a veloci<strong>da</strong>de de rotação do eixo.<br />
Essa vibração aparece por causa do efeito de desbalanceamento inicial e pode<br />
adquirir uma grande amplitude em função do desgaste do mancal.<br />
No caso de engrenamento entre uma coroa e um pinhão, por exemplo, ocorrerá<br />
sempre um choque entre os dentes <strong>da</strong> engrenagem. Isto gera uma vibração no<br />
conjunto, cuja freqüência é igual a veloci<strong>da</strong>de de rotação do pinhão multiplicado pelo<br />
seu número de dentes.<br />
O mau estado de uma correia em "V" provoca variação de largura, sua deformação,<br />
etc., e como conseqüência faz surgir variações de tensão que, por sua vez, criam<br />
vibrações de freqüência iguais àquela <strong>da</strong> rotação <strong>da</strong> correia. Se as polias não<br />
estiverem bem alinha<strong>da</strong>s, haverá um grande componente axial nessa vibração.<br />
Picos que aparecem em veloci<strong>da</strong>des independentes <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de<br />
desenvolvi<strong>da</strong> pelo rotor. Os principais fenômenos que podem criar picos<br />
com freqüências não relaciona<strong>da</strong>s à freqüência do rotor são causados<br />
pelos seguintes fatores:<br />
1. Vibração de máquinas vizinhas: o solo, bem como o apoio de alvenaria que fixa a<br />
máquina, pode transmitir vibração de uma máquina para outra.<br />
2. Vibração de origem elétrica: as vibrações <strong>da</strong>s partes metálicas do estator e do<br />
rotor, sob excitação do campo magnético, produzem picos com freqüências<br />
iguais as <strong>da</strong>quele rotor. O aumento dos picos pode ser indício de degra<strong>da</strong>ção do<br />
motor; por exemplo, diferenças no campo magnético do indutor devido ao<br />
número desigual de espiras no enrolamento do motor.<br />
3. Ressonância <strong>da</strong> estrutura ou eixos: ca<strong>da</strong> componente <strong>da</strong> máquina possui uma<br />
freqüência própria de ressonância. Se uma excitação qualquer tiver uma<br />
freqüência similar aquela de ressonância de um <strong>da</strong>do componente, um pico<br />
aparecerá no espectro.<br />
Densi<strong>da</strong>de espectral proveniente de componentes aleatórios <strong>da</strong> vibração:<br />
Os principais fenômenos que provocam modificações nos componentes<br />
aleatórios do espectro são os seguintes:<br />
____________________________________________________________<br />
16<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
1. Cavitação: esse fenômeno hidrodinâmico induz vibrações aleatórias e é<br />
necessário reconhecê-las de modo que se possa eliminá-las, modificando-se as<br />
características de aspiração <strong>da</strong> bomba. A cavitação pode ser também<br />
identifica<strong>da</strong> pelo ruído característico que produz.<br />
2. Escamação dos rolamentos: a escamação de uma pista do rolamento provoca<br />
choques e uma ressonância do mancal que é fácil de identificar com um aparelho<br />
de medição de vibrações. Na análise espectral, esse fenômeno aparece nas<br />
altas freqüências, para uma densi<strong>da</strong>de espectral que aumenta a medi<strong>da</strong> que os<br />
rolamentos deterioram.<br />
Se a avaria no rolamento fosse em um ponto apenas, seria possível ver um pico<br />
de freqüência liga<strong>da</strong> a veloci<strong>da</strong>de do rotor e as dimensões do rolamento, porém<br />
isto é muito raro. Na ver<strong>da</strong>de, um único ponto deteriorado promove a propagação<br />
<strong>da</strong> deterioração sobre to<strong>da</strong> a superfície <strong>da</strong> pista e sobre outras peças do<br />
rolamento, criando assim, uma vibração do tipo aleatória.<br />
3. o atrito gera vibrações de freqüência quase sempre eleva<strong>da</strong>. O estado <strong>da</strong>s<br />
superfícies e a natureza dos materiais em contato têm influência sobre a<br />
intensi<strong>da</strong>de e a freqüência <strong>da</strong>s vibrações assim cria<strong>da</strong>s. Parâmetros deste tipo<br />
são freqüentemente esporádicos, difíceis de analisar e vigiar. O quadro a seguir<br />
resume as principais anomalias liga<strong>da</strong>s as vibrações.<br />
____________________________________________________________<br />
17<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Sensores ou captadores<br />
Existem três tipos de sensores, baseados em três diferentes sistemas de transdução<br />
mecânico-elétricos:<br />
1. sensores eletrodinâmicos: detectam vibrações absolutas de freqüências<br />
superiores a 3 Hz (180 cpm)<br />
sensores piezoeléctricos: detectam vibrações absolutas de<br />
freqüências superiores a 1 Hz (60 cpm).<br />
2. Sensores indutivos ( sem contato ou proximi<strong>da</strong>de):<br />
detectam vibrações relativa desde 0 Hz, podendo ser<br />
utilizados tanto para medir deslocamentos dinâmicos quanto<br />
estáticos.<br />
Registradores<br />
Analisadores<br />
Medem a amplitude <strong>da</strong>s vibrações,<br />
permitindo avaliar sua magnitude. Medem<br />
também a sua freqüência, possibilitando<br />
identificar a fonte causadora <strong>da</strong>s<br />
vibrações. Os registradores podem ser<br />
analógicos ou digitais.<br />
Os analisadores de espectros e os softwares associados a ele, com a presença de<br />
um computador, permitem efetuar:<br />
O zoom, que é uma função que possibilita a ampliação de ban<strong>da</strong>s de freqüência<br />
Diferenciação e integração de <strong>da</strong>dos<br />
Comparação de espectros<br />
Comparação de espectros com correção <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong>de de rotação<br />
____________________________________________________________<br />
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Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
2.3.ANÁLISE DE LUBRIFICANTES POR MEIO DA TÉCNICA FERROGRÁFICA<br />
Conceito de Ferrografia:<br />
A ferrografia é uma técnica de avaliação <strong>da</strong>s condições de desgaste dos<br />
componentes de uma máquina por meio <strong>da</strong> quantificação e observação <strong>da</strong>s<br />
partículas em suspensão no lubrificante.<br />
Essa técnica satisfaz todos os requisitos exigidos pela manutenção preditiva e<br />
também pode ser emprega<strong>da</strong> na análise de falhas e na avaliação rápi<strong>da</strong> do<br />
desempenho de lubrificantes.<br />
Origem <strong>da</strong> ferrografia<br />
A ferrografia foi descoberta em 1971 pelo tribologista americano Vernon Westcott, e<br />
desenvolvi<strong>da</strong> durante os anos subsequentes com a colaboração de Roderic Bowen<br />
e patrocínio do centro de engenharia aeronaval americano.<br />
O objetivo inicialmente proposto foi o de quantificar a severi<strong>da</strong>de do desgaste <strong>da</strong><br />
máquina e para a pesquisa foram adota<strong>da</strong>s as seguintes premissas:<br />
1. To<strong>da</strong> máquina desgasta-se antes de falhar.<br />
2. O desgaste gera partículas<br />
3. A quanti<strong>da</strong>de e o tamanho <strong>da</strong>s partículas são diretamente proporcionais a<br />
severi<strong>da</strong>de do desgaste que pode ser constatado a olho nu.<br />
4. Os componentes de máquinas, que sofrem atrito, geralmente são lubrificados, e<br />
as partículas permanecem em suspensão durante um certo tempo.<br />
5. Considerando que as máquinas e seus elementos são constituídos de ligas de<br />
ferro, a maior parte <strong>da</strong>s partículas provém dessas ligas.<br />
A técnica ferrográfica<br />
O método usual de quantificação <strong>da</strong> concentração de material particulado consiste<br />
na contagem <strong>da</strong>s partículas deposita<strong>da</strong>s em papel de filtro e observa<strong>da</strong>s em<br />
microscópio. Este método, porém, não proporciona condições adequa<strong>da</strong>s para a<br />
classificação dimensional, que é de grande importância para a avaliação <strong>da</strong><br />
intensi<strong>da</strong>de do desgaste de máquinas.<br />
Orientando-se pela quinta premissa, ou seja, de que há predominância de ligas<br />
ferrosas nas máquinas e seus elementos, Westcott inventou um aparelho para<br />
separar as partículas de acordo com o seu tamanho. O aparelho chama-se<br />
ferrógrafo.<br />
____________________________________________________________<br />
19<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Funcionamento do ferrógrafo:<br />
Acompanhando a figura anterior, o ferrógrafo de Westcott é constituído de um tubo<br />
de ensaio, uma bomba peristáltica, uma mangueira, uma lâmina de vidro, um imã e<br />
um dreno.<br />
A bomba peristáltica, atuando na mangueira, faz com que o lubrificante se desloque<br />
do tubo de ensaio em direção a lâmina de vidro, que se encontra ligeiramente<br />
inclina<strong>da</strong> e apoia<strong>da</strong> sobre um imã com forte campo magnético. A inclinação <strong>da</strong><br />
lâmina de vidro garantirá que o fluxo de lubrificante tenha apenas uma direção.<br />
O lubrificante, do tubo de ensaio até a extremi<strong>da</strong>de final <strong>da</strong> mangueira, transporta<br />
partículas grandes e pequenas com a mesma veloci<strong>da</strong>de. Quando o fluxo passa<br />
sobre a lâmina de vidro, a veloci<strong>da</strong>de de imersão ou afun<strong>da</strong>mento <strong>da</strong>s partículas<br />
grandes passa a ser maior que a veloci<strong>da</strong>de <strong>da</strong>s pequenas. Isto ocorre devido à<br />
ação do campo magnético do imã. Nesse momento começa a separação entre<br />
partículas grandes e pequenas.<br />
As partículas grandes vão se fixando na lâmina de vidro logo no seu início, e as<br />
menores depositam-se mais abaixo.<br />
Com esse ferrógrafo, constatou-se que as partículas maiores que 5 mm fixam-se no<br />
início <strong>da</strong> placa de vidro e que as partículas entre 1 e 2 mm fixam-se seis milímetros<br />
abaixo. Essas posições são de grande importância, pois as partículas provenientes<br />
de desgastes severos geralmente apresentam dimensões ao redor de 1 a 2 mm. O<br />
dimensionamento de partículas é efetua<strong>da</strong> com o auxílio de um microscópio de alta<br />
resolução.<br />
Muitas tentativas foram feitas até se obter a vazão de fluido e o imã mais<br />
adequados. Nos ferrógrafos atuais, a vazão é de 0,3 ml de fluido por minuto e 98%<br />
<strong>da</strong>s partículas ficam reti<strong>da</strong>s na lâmina de vidro, mesmo as não magnéticas.<br />
Ferrograma<br />
A figura ao lado mostra um ferrograma,<br />
isto é, uma lâmina prepara<strong>da</strong> que permite<br />
obter a dimensão aproxima<strong>da</strong> de<br />
partículas deposita<strong>da</strong>s. A lâmina mede<br />
aproxima<strong>da</strong>mente 57 mm. Ao longo dela<br />
passa o fluxo de lubrificante que vai<br />
deixando as partículas atrás de si. Como<br />
foi dito, as maiores ficam no início do<br />
fluxo e as menores, no final.<br />
As partículas não magnéticas, como as provenientes do cobre e suas ligas, alumínio<br />
e suas ligas, cromo e suas ligas, compostos orgânicos, areia, etc, também se<br />
depositam no ferrograma. Isto é explicável pela ação <strong>da</strong> gravi<strong>da</strong>de, auxilia<strong>da</strong> pela<br />
lentidão do fluxo, além de algum magnetismo adquirido pelo atrito desses materiais<br />
com partículas de ligas de ferro.<br />
As partículas não magnéticas distinguem-se <strong>da</strong>s partículas de ligas ferrosas pela<br />
disposição que as primeiras assumem no ferrograma. No ferrograma as partículas<br />
de materiais não magnéticos depositam-se aleatoriamente, sem serem alinha<strong>da</strong>s<br />
pelo campo magnético do imã.<br />
____________________________________________________________<br />
20<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Uma outra importante utili<strong>da</strong>de do ferrograma é que ele permite descobrir as causas<br />
do desgaste: deslizamento, fadiga, excesso de cargas, etc. Essas causas geram<br />
partículas de forma e cores específicas, como se fossem impressões digitais<br />
deixa<strong>da</strong>s na vítima pelo criminoso.<br />
Ferrografia quantitativa<br />
Com a evolução do ferrógrafo, chegou-se ao ferrógrafo<br />
de leitura direta, que permite quantificar as partículas<br />
grandes e pequenas de modo rápido e objetivo. Seu<br />
princípio é o mesmo adotado nas pesquisas com<br />
ferrograma e encontra-se esquematizado ao lado.<br />
A luz proveniente <strong>da</strong> fonte,<br />
divide-se em dois feixes<br />
que passam por uma fibra<br />
óptica. Esses feixes são<br />
parcialmente atenuados<br />
pelas partículas nas<br />
posições de entra<strong>da</strong> e seis milímetros abaixo. Os dois feixes atenuados são<br />
captados por sensores ópticos ou fotodetectores que man<strong>da</strong>m sinais para um<br />
processador, e os resultados são mostrados digitalmente em um display de cristal<br />
líquido. Os valores encontrados são comparados a valores obtidos por um ensaio<br />
sobre uma lâmina limpa, considerando que a diferença de atenuações <strong>da</strong> luz é<br />
proporcional a quanti<strong>da</strong>de de partículas presentes.<br />
O acompanhamento <strong>da</strong> máquina, por meio <strong>da</strong><br />
ferrografia quantitativa, possibilita a construção de<br />
gráficos, e as condições de maior severi<strong>da</strong>de são<br />
defini<strong>da</strong>s depois de efetua<strong>da</strong>s algumas medições. Os<br />
resultados obtidos são tratados estatisticamente.<br />
Por exemplo, o gráfico <strong>da</strong> página anterior, chamado<br />
gráfico de tendências, é obtido por meio <strong>da</strong> ferrografia<br />
quantitativa.<br />
O valor L+S, chamado concentração total de partículas, é um dos parâmetros<br />
utilizados para avaliação do desgaste.<br />
Significados:<br />
L - ( abreviatura de large, que significa grande) corresponde ao valor encontrado de<br />
partículas grandes ( maiores que 5 mm)<br />
____________________________________________________________<br />
21<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
S- ( abreviatura de small, que significa pequeno) corresponde ao valor encontrado<br />
de partículas menores ( menores que 5mm)<br />
Outros parâmetros podem ser utilizados juntamente com o L+S, por exemplo, o<br />
índice de severi<strong>da</strong>de Is= (L+S) (L-S).<br />
Ferrografia analítica<br />
A identificação <strong>da</strong>s causas de desgaste é feita por meio do exame visual <strong>da</strong><br />
morfologia, cor <strong>da</strong>s partículas, verificação de tamanhos, distribuição e concentração<br />
no ferrograma.<br />
Pela ferrografia analítica, faz-se a classificação <strong>da</strong>s partículas de desgaste em cinco<br />
grupos. O quadro a seguir mostra os cinco grupos de partículas de desgaste e as<br />
causas que as originam.<br />
As fotografias constituem a única forma de mostrar com clareza, os aspectos dos<br />
ferrogramas, mas podemos esboçá-los, simplifica<strong>da</strong>mente, para registrar as<br />
informações conforme exemplo a seguir.<br />
____________________________________________________________<br />
22<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Ferrografia e outras técnicas<br />
Ferrografia, espectometria e análise de vibrações constituem as principais técnicas<br />
de diagnóstico <strong>da</strong>s condições dos componentes mecânicos <strong>da</strong>s máquinas.<br />
As duas primeiras empregam métodos diversos para avaliar o mesmo tipo de<br />
problema: o desgaste. Ambas concentram a análise nas partículas suspensas no<br />
lubrificante, mas com parâmetros diferentes.<br />
A ferrografia tem por parâmetros a concentração, o tamanho, a morfologia e a cor<br />
<strong>da</strong>s partículas, enquanto a espectometria considera apenas a concentração dos<br />
elementos químicos que a compõem.<br />
A análise de vibrações tem por parâmetros o comportamento dinâmico <strong>da</strong>s<br />
máquinas.<br />
Em resumo, a ferrografia, a espectometria e a análise de vibrações se<br />
complementam, pois, de forma isola<strong>da</strong>, essas técnicas apresentam limitações.<br />
Coletas de amostras de lubrificante<br />
Para se coletar uma amostra de lubrificante em serviço, deve-se escolher<br />
criteriosamente o ponto de coleta; o volume a ser recolhido e qual método deverá<br />
ser utilizado na coleta.<br />
Escolha do ponto de coleta<br />
As partículas que interessam para a análise são aquelas gera<strong>da</strong>s recentemente.<br />
Considerando este pré-requisito, o ponto de coleta deverá ser aquele em que uma<br />
grande quanti<strong>da</strong>de de partículas novas esteja presente em região de grande<br />
agitação. Exemplos:<br />
Tubulação geral de retorno do lubrificante para o reservatório.<br />
Janela de inspeção de reservatório, próximo à tubulação de descarga<br />
Drenos laterais em reservatórios ou cárteres<br />
Varetas de nível<br />
Pontos após filtros ou após chicanas de reservatórios devem ser evitados, pois estes<br />
elementos retiram ou precipitam as partículas do lubrificante.<br />
Volume de amostra<br />
São necessários apenas 100 ml de amostra, que é coloca<strong>da</strong> em um frasco com<br />
capaci<strong>da</strong>de para 150 ml. Excesso de lubrificante, após a coleta, deve ser descartado<br />
imediatamente, para evitar que as partículas precipitem. O espaço de 50 ml, que<br />
corresponde a 1/3 do frasco, é deixado vazio para permitir uma agitação posterior <strong>da</strong><br />
amostra.<br />
Métodos de coleta<br />
Os principais métodos de coleta de lubrificantes envolvem válvulas de coleta,<br />
bombas de coleta e imersão. Se a máquina estiver dota<strong>da</strong> de válvula de coletas, o<br />
método de coleta de verá passar pela seguinte seqüência:<br />
Limpar a região <strong>da</strong> coleta<br />
____________________________________________________________<br />
23<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Abrir a válvula permitindo uma vazão razoável para arrastar as partículas<br />
Purgar 2 a 3 vezes o volume parado na<br />
tubulação <strong>da</strong> válvula<br />
Retirar o frasco quando completar o nível de<br />
coleta nele indicado<br />
Fechar a válvula ( nunca abri-la ou fechá-la<br />
sobre o frasco).<br />
Descartar imediatamente o lubrificante que<br />
excedeu o nível de coleta<br />
Tampar o frasco com batoque plástico e<br />
tampa rosca<strong>da</strong><br />
Limpar o frasco<br />
Identificar a amostra com os seguintes <strong>da</strong>dos:<br />
máquina, ponto de coleta, empresa e <strong>da</strong>ta.<br />
A coleta de amostras de lubrificantes, na maioria dos casos, pode ser feita com uma<br />
bomba de coleta.<br />
O método de coleta que envolve o uso de uma bomba deve obedecer aos passos:<br />
Cortar um pe<strong>da</strong>ço de mangueira plástica nova, com comprimento suficiente para<br />
alcançar o lubrificante na região média compreendi<strong>da</strong> abaixo de sua superfície e<br />
acima do fundo do depósito onde ele se encontra.<br />
Introduzir uma <strong>da</strong>s extremi<strong>da</strong>des <strong>da</strong> mangueira na bomba, de modo que essa<br />
extremi<strong>da</strong>de fique aparente<br />
Introduzi a extremi<strong>da</strong>de livre <strong>da</strong> mangueira até a metade do nível do lubrificante,<br />
cui<strong>da</strong>ndo para que o fundo do recipiente não seja tocado.<br />
Aspirar o lubrificante<br />
Descartar imediatamente o lubrificante que exceder nível de coleta<br />
Tampar o frasco com batoque plástico e tampa rosca<strong>da</strong><br />
Limpar o frasco<br />
Identificar a amostra com os seguintes <strong>da</strong>dos: máquina, ponto de coleta,<br />
empresa e <strong>da</strong>ta.<br />
Descartar a mangueira<br />
Se o lubrificante estiver em constante agitação, a amostra poderá ser coleta<strong>da</strong> pelo<br />
método de imersão que consiste em mergulhar o frasco no lubrificante. Em caso de<br />
temperaturas eleva<strong>da</strong>s o frasco é fixado em um cabo dotado de braçadeiras. Esse<br />
cui<strong>da</strong>do é necessário para evitar queimaduras no operador. A seqüência para<br />
aplicar o método <strong>da</strong> imersão consiste nos seguintes passos:<br />
Destampar o frasco e prendê-lo no suporte com braçadeiras<br />
Introduzir o frasco no reservatório ou canal de lubrificante, com a boca para<br />
baixo, até que o nível médio do lubrificante seja alcançado, sem tocar no fundo<br />
do reservatório ou canal.<br />
Virar o frasco para cima, permitindo a entra<strong>da</strong> do lubrificante<br />
Descartar imediatamente o excesso de lubrificante que exceder o nível de coleta<br />
Tampar o frasco com batoque plástico e tampa rosca<strong>da</strong><br />
Limpar o frasco<br />
identificar a amostra com os seguintes <strong>da</strong>dos: máquina, ponto de coleta,<br />
empresa, <strong>da</strong>ta.<br />
____________________________________________________________<br />
24<br />
Técnico em Mecânica Industrial
2.4.TERMOGRAFIA<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
A termografia usa uma câmera de raios infra-vermelhos para produzir uma “imagem<br />
térmica” de um objeto. A cor em qualquer ponto do objeto corresponde a<br />
temperatura de sua superfície naquele ponto. Alguns de seus usos mais comuns:<br />
Busca de pontos quentes em redes de distribuição elétrica, transformadores e<br />
disjuntores para indicar uma má conexão elétrica e assim uma possível fonte<br />
de superaquecimento e incêndio.<br />
Inspeção em fornalhas, fornos, chaminés de fumaça, panelas de aço líquido,<br />
carcaças de convertedores de aciaria, carro torpedo ( transporte de gusa<br />
líquido), regeneradores, procurando-se pontos quentes que indiquem <strong>da</strong>no ou<br />
desgaste no revestimento refratário.<br />
Inspeção de dentes de engrenagens tanto para encontrar a temperatura<br />
absoluta ( como uma medi<strong>da</strong> <strong>da</strong> quali<strong>da</strong>de <strong>da</strong> lubrificação) quanto para<br />
avaliar o perfil <strong>da</strong> temperatura ao longo <strong>da</strong> largura <strong>da</strong> face do dente ( como<br />
uma medi<strong>da</strong> do alinhamento <strong>da</strong>s engrenagens)<br />
Inspeção de cilindros e válvulas hidráulicas para detecção de passagem<br />
interna de fluido.<br />
3.TRANSMISSÔES MECÂNICAS<br />
3.1.EIXOS<br />
Eixos são elementos mecânicos utilizados para articular um ou mais elementos de<br />
máquinas. Quando móveis, os eixos transmitem potência por meio do movimento de<br />
rotação.<br />
Constituição dos eixos<br />
A maioria dos eixos são construídos em aço com baixo e médio teores de carbono.<br />
Os eixos com médio teor de carbono exigem um tratamento térmico superficial, pois<br />
estarão em contato permanente com buchas, rolamentos e materiais de ve<strong>da</strong>ção.<br />
Existem também eixos fabricados com aços-liga, altamente resistentes.<br />
Classificação dos eixos<br />
Quanto a seção transversal, os eixos são circulares e podem ser maciços, vazados,<br />
cônicos, roscados, ranhurados ou flexíveis.<br />
Eixos maciços<br />
Apresentam a seção transversal circular e maciça, com degraus ou apoios para<br />
ajuste <strong>da</strong>s peças monta<strong>da</strong>s sobre eles. Suas extremi<strong>da</strong>des são chanfra<strong>da</strong>s para<br />
evitar o rebarbamento e suas arestas internas são arredon<strong>da</strong><strong>da</strong>s para evitar a<br />
concentração de esforços localizados.<br />
____________________________________________________________<br />
25<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Eixos vazados<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
São mais resistentes aos esforços de torção e flexão que os eixos maciços.<br />
Empregam-se estes eixos quando há a necessi<strong>da</strong>de de sistemas mais leves e<br />
resistentes como os motores de aviões.<br />
Eixos cônicos<br />
Devem ser ajustados em um componente que possua furo de encaixe cônico. A<br />
parte ajustável tem formato cônico e é firmemente fixa<strong>da</strong> por meio de uma porca.<br />
Eixos roscados<br />
Possuem algumas partes rosca<strong>da</strong>s que podem receber porcas capazes de<br />
prenderem outros componentes ao conjunto.<br />
____________________________________________________________<br />
26<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Eixos ranhurados<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Apresentam uma série de ranhuras longitudinais em torno de sua circunferência. As<br />
ranhuras engrenam-se com os sulcos correspondentes <strong>da</strong>s peças a serem<br />
monta<strong>da</strong>s neles. Os eixos ranhurados são utilizados quando necessário transmitir<br />
grandes esforços.<br />
Desmontagem de eixos<br />
A desmontagem de eixos é aparentemente simples e fácil, porém pode exigir alguns<br />
cui<strong>da</strong>dos como:<br />
Verificar previamente a existência de elementos de fixação ( anéis elásticos,<br />
parafusos, pinos cônicos, pinos de posicionamento e chavetas) e retirá-los<br />
antes de sacar o eixo.<br />
Verificar se existe, na face do eixo, um furo com rosca. O furo é construído<br />
para facilitar a desmontagem do eixo por meio de um dispositivo para sacá-lo.<br />
Nunca bater com martelo na face do eixo. As panca<strong>da</strong>s provocam<br />
encabeçamento, não deixando que o eixo passe pelo mancal, além de<br />
produzir <strong>da</strong>nos no furo de centro. Danos neste local impedem posteriores<br />
usinagem, onde seria fixado à máquina (torno, retificadora, fresadora) entre<br />
pontas.<br />
Se realmente for necessário bater no eixo para sacá-lo, recomen<strong>da</strong>-se usar<br />
um material protetor e macio como o cobre para receber as panca<strong>da</strong>s,<br />
cui<strong>da</strong>ndo para não bater nas bor<strong>da</strong>s do eixo.<br />
Após a desmontagem, o eixo deverá ser guar<strong>da</strong>do em local seguro para não<br />
sofrer empenamentos ou outros <strong>da</strong>nos, especialmente se o eixo for muito<br />
comprido.<br />
____________________________________________________________<br />
27<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Montagem de eixos<br />
A montagem de eixos exige atenção, organização e limpeza rigorosa. Além<br />
destes fatores, os seguintes cui<strong>da</strong>dos deverão ser observados:<br />
Efetuar limpeza absoluta do conjunto e do eixo para diminuir o desgaste<br />
por abrasão.<br />
Não permitir a presença de nenhum arranhão no eixo para não<br />
comprometer seu funcionamento e não provocar <strong>da</strong>nos no mancal.<br />
Colocar os retentores cui<strong>da</strong>dosamente para não provocar desgastes no<br />
eixo e vazamento de lubrificante.<br />
Não permitir a presença de nenhuma rebarba no eixo.<br />
Verificar se as tolerâncias <strong>da</strong>s medi<strong>da</strong>s do eixo estão corretas usando<br />
paquímetro ou micrômetro.<br />
Pré-lubrificar to<strong>da</strong>s as peças para que elas não sofram desgastes até a<br />
chega<strong>da</strong> do lubrificante quando a máquina for posta para funcionar.<br />
Danos típicos sofridos pelos eixos:<br />
Basicamente, os eixos podem sofrem dois tipos de <strong>da</strong>nos: quebra e desgaste.<br />
A quebra é causa<strong>da</strong> por sobrecarga ou fadiga. A sobrecarga é o resultado de um<br />
trabalho realizado além <strong>da</strong> capaci<strong>da</strong>de de resistência do eixo. A fadiga é a per<strong>da</strong> de<br />
resistência sofri<strong>da</strong> pelo material do eixo, devido as solicitações no decorrer do<br />
tempo. O desgaste de um eixo, pode ser causado pelos seguintes fatores:<br />
Engrimpamento do rolamento<br />
Óleo lubrificante contaminado<br />
Excesso de tensão na correia, no caso de eixos-árvore acionados por<br />
correias.<br />
Per<strong>da</strong> de dureza por superaquecimento<br />
Falta de lubrificante.<br />
3.2.CORRENTES<br />
Correntes são elementos de máquinas destina<strong>da</strong>s a transmitir movimentos e<br />
potência onde as engrenagens e correias não podem ser utiliza<strong>da</strong>s.<br />
Tipos de corrente<br />
Os tipos de corrente mais utilizados são: corrente de roletes, corrente de elos<br />
livres, corrente comum ou cadeia de elos.<br />
Corrente de roletes<br />
A corrente de roletes é semelhante a corrente de bicicleta. Ela pode possuir<br />
roletes eqüidistantes e roletes gêmeos, e é aplica<strong>da</strong> em transmissões quando<br />
não são necessárias rotações muito eleva<strong>da</strong>s.<br />
____________________________________________________________<br />
28<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Corrente de dentes<br />
Corrente de elos livres<br />
A corrente de elos livres é uma corrente especial,<br />
usa<strong>da</strong> em esteiras transportadoras. Só pode ser<br />
emprega<strong>da</strong> quando os esforços forem pequenos.<br />
Corrente comum ou cadeia de elos<br />
A corrente de dentes é usa<strong>da</strong> para transmissões de<br />
altas rotações, superiores a permiti<strong>da</strong>s nas<br />
correntes de roletes.<br />
A corrente comum ou cadeia de elos<br />
possui elos formados de vergalhões<br />
redondo sol<strong>da</strong>dos. Esse tipo de<br />
corrente é usado para suspensão de<br />
cargas pesa<strong>da</strong>s.<br />
Danos típicos <strong>da</strong>s correntes<br />
____________________________________________________________<br />
29<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Os erros de especificação, instalação ou manutenção podem fazer com que as<br />
correntes apresentem vários defeitos. O quadro a seguir mostra os principais<br />
defeitos apresentados pelas correntes e suas causas.<br />
<strong>Manutenção</strong> <strong>da</strong>s correntes<br />
Para a perfeita manutenção <strong>da</strong>s correntes, os seguintes cui<strong>da</strong>dos deverão<br />
tomados:<br />
Lubrificar as correntes com óleo por meio de gotas, banho ou jato.<br />
Inverter a corrente, de vez em quando para prolongar sua vi<strong>da</strong> útil<br />
Não colocar um elo novo no meio dos gastos<br />
Não usar correntes novas em ro<strong>da</strong>s denta<strong>da</strong>s velhas<br />
Efetuar periodicamente a limpeza <strong>da</strong> corrente<br />
Enxugar a corrente após limpeza, mergulhá-la em óleo, deixando escorrer<br />
o excesso.<br />
Armazenar a corrente coberta com uma cama<strong>da</strong> de graxa e embrulha<strong>da</strong><br />
em papel<br />
Medir ocasionalmente o aumento do passo causado pelo desgaste de<br />
pinos e buchas.<br />
Medir o desgaste <strong>da</strong>s ro<strong>da</strong>s denta<strong>da</strong>s<br />
Verificar periodicamente o alinhamento.<br />
Verificar periodicamente a tensão<br />
3.3.POLIAS E CORREIAS<br />
____________________________________________________________<br />
30<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Polias<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Polias são elementos mecânicos circulares,<br />
com ou sem canais periféricos, acoplados a eixos<br />
motores e movidos por máquinas e<br />
equipamentos. As polias, para funcionar,<br />
necessitam <strong>da</strong> presença de vínculos chamados<br />
correias. Quando em funcionamento, as polias e<br />
correias podem transferir e/ou transformar<br />
movimentos de um ponto para outro <strong>da</strong> máquina.<br />
Sempre haverá transferência de força. As polias<br />
são classifica<strong>da</strong>s em dois grupos: planas e<br />
trapezoi<strong>da</strong>is. As polias trapezoi<strong>da</strong>is são<br />
conheci<strong>da</strong>s pelo nome de polias em “V”e são as<br />
mais utiliza<strong>da</strong>s me máquinas. A figura abaixo e a<br />
tabela a seguir dão os parâmetros dos<br />
dimensionamentos normalizados para a polia em<br />
“V”.<br />
____________________________________________________________<br />
31<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Elementos normalizados para dimensionamento <strong>da</strong>s polias em “V”<br />
Tipos de polias<br />
____________________________________________________________<br />
32<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Cui<strong>da</strong>dos exigidos com polias em “V”:<br />
____________________________________________________________<br />
33<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
As polias, para funcionarem adequa<strong>da</strong>mente, exigem os seguintes cui<strong>da</strong>dos:<br />
Não apresentar desgaste nos canais<br />
Não apresentar as bor<strong>da</strong>s trinca<strong>da</strong>s, amassa<strong>da</strong>s, oxi<strong>da</strong><strong>da</strong>s ou com<br />
porosi<strong>da</strong>de.<br />
Apresentar os canais livres de graxas, óleo ou tinta e corretamente<br />
dimensionados para receber as correias.<br />
Observe as ilustrações seguintes. À esquer<strong>da</strong>, temos uma correia corretamente<br />
assenta<strong>da</strong> no canal <strong>da</strong> polia. Note<br />
que a correia não ultrapassa a linha<br />
do diâmetro externo <strong>da</strong> polia nem<br />
toca no fundo do canal. À direita,<br />
por causa do desgaste sofrido pelo<br />
canal, a correia assenta-se no<br />
fundo. Nesse último caso, a polia<br />
deverá ser substituí<strong>da</strong> para que a<br />
correia não venha a sofrer desgastes prematuros.<br />
Aferição de polias<br />
Alinhamento de polias<br />
Correias<br />
A verificação do dimensionamento dos canais <strong>da</strong>s polias<br />
deve ser feita com o auxílio de um gabarito contendo o<br />
ângulo dos canais.<br />
Além dos cui<strong>da</strong>dos citados anteriormente, as polias em “V”<br />
exigem alinhamento. Polias desalinha<strong>da</strong>s <strong>da</strong>nificam<br />
rapi<strong>da</strong>mente as correias e forçam os eixos ,aumentando o<br />
desgaste dos mancais e dos próprios eixos.<br />
É recomendável, para se fazer um bom alinhamento, usar<br />
uma régua paralela fazendo-a tocar to<strong>da</strong> a superfície<br />
lateral <strong>da</strong>s polias.<br />
____________________________________________________________<br />
34<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
As correias são elementos de máquina cuja função é manter o vínculo entre duas<br />
correias e transmitir força. As mais utiliza<strong>da</strong>s são as planas e as trapezoi<strong>da</strong>is.<br />
Conforme já dito, as trapezoi<strong>da</strong>is também são conheci<strong>da</strong>s pelo nome de correia em<br />
“V”.<br />
Os materiais empregados na fabricação de correias são os seguintes: borracha,<br />
couro, nylon, materiais fibrosos e sintéticos a base de algodão, viscose e materiais<br />
combinados à base de couro.<br />
A grande maioria <strong>da</strong>s correias utiliza<strong>da</strong>s em máquinas industriais são aquelas<br />
constituí<strong>da</strong>s de borracha revesti<strong>da</strong> de lona. Essas correias apresentam cordonéis<br />
vulcanizados em seu interior para suportarem as forças de tração.<br />
Existem cinco perfis padronizados de correias em “V” para máquinas industriais e<br />
três perfis, chamados fracionários, usados em eletrodomésticos. Ca<strong>da</strong> um deles tem<br />
seus detalhes, que podem ser vistos nos catálogos do fabricante. No caso <strong>da</strong> correia<br />
em “V”, para máquinas industriais, seus perfis, com as respectivas dimensões, serão<br />
ilustra<strong>da</strong>s a seguir.<br />
Colocação de correias<br />
Para colocar uma correia vinculando uma polia fixa a uma móvel, deve-se recuar a<br />
polia móvel aproximando-a <strong>da</strong> fixa. Esse procedimento facilitará a colocação <strong>da</strong><br />
correia sem perigos de <strong>da</strong>nificá-la.<br />
Não se recomen<strong>da</strong> colocar correias forçando-as contra a lateral <strong>da</strong> polia ou usar<br />
qualquer tipo de ferramenta para forçá-la a entrar nos canais <strong>da</strong> polia. Esses<br />
procedimentos podem causar o rompimento <strong>da</strong>s lonas e cordonéis <strong>da</strong>s correias.<br />
Após montar as correias nos respectivos canais <strong>da</strong>s polias e, antes de tensioná-las,<br />
deve-se girá-las manualmente para que seus lados frouxos sempre para cima ou<br />
para baixo, pois se estiverem em lados opostos o tensionamento posterior não será<br />
uniforme.<br />
Tensionamento de correias<br />
O tensionamento de correias exige a verificação<br />
dos seguintes parâmetros: (fig. Ao lado)<br />
Tensão ideal: deve ser a mais baixa<br />
possível, sem que ocorra deslizamento,<br />
mesmo com picos de carga.<br />
____________________________________________________________<br />
35<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Tensão baixa: provoca deslizamento e, conseqüentemente, produção de calor<br />
excessivo nas correias, ocasionando <strong>da</strong>nos prematuros.<br />
Tensão alta: reduz a vi<strong>da</strong> útil <strong>da</strong>s correias e dos rolamentos dos eixos <strong>da</strong>s<br />
polias.<br />
Na prática, para verificar se uma correia está corretamente dimensiona<strong>da</strong>, basta<br />
empurrá-la com o polegar, de modo tal que ela se flexione aproxima<strong>da</strong>mente<br />
entre 10 e 20mm.<br />
Proteção de sistemas<br />
Todo sistema que trabalha com transmissão de correias deve ser devi<strong>da</strong>mente<br />
protegido para evitar acidentes. Os tipos de proteção mais indicados são aqueles<br />
que permitem a passagem do ar para uma boa ventilação e dissipação do calor.<br />
Aconselha-se a colocação de telas ou grades de aço para essas proteções.<br />
<strong>Manutenção</strong> <strong>da</strong>s correias em “V”:<br />
A primeira recomen<strong>da</strong>ção para a manutenção <strong>da</strong>s correias em “V” é mantê-las<br />
sempre limpas. Além disso, devem ser observados os seguintes requisitos:<br />
Nas primeiras 50 horas de serviço, verificar constantemente a tensão e<br />
ajustá-la, se necessário, pois nesse período as correias sofrem maiores<br />
tensionamentos.<br />
Nas revisões de 100 horas, verificar a tensão, o desgaste que elas sofreram e<br />
o desgaste <strong>da</strong>s polias.<br />
Se uma correia do jogo romper, é preferível trabalhar com uma correia a<br />
menos do que trocá-la por outra, até que se possa trocar todo o jogo. Não é<br />
aconselhável usar correias novas junto às velhas. As velhas, por estarem<br />
estira<strong>da</strong>s, sobrecarregam as novas.<br />
Jogos de correias deverão ser montados com correias de mesma marca.<br />
Esse cui<strong>da</strong>do é necessário porque correias de marcas diferentes apresentam<br />
desempenhos diferentes, variando de fabricante para fabricante.<br />
Nunca tentar “remen<strong>da</strong>r” uma correia em “V” estraga<strong>da</strong>.<br />
Danos típicos <strong>da</strong>s correias<br />
As correias, inevitavelmente, sofrem esforços durante todo o tempo em que<br />
estiverem operando, pois estão sujeitas às forças de atrito e de tração. As forças de<br />
atrito geram calor e desgaste, e as forças de tração produzem alongamentos que<br />
vão estirando-as. Além destes fatores, as correias estão sujeitas as condições do<br />
meio ambiente como umi<strong>da</strong>de, poeira, resíduos, substâncias químicas, que podem<br />
agredi-las.<br />
Um <strong>da</strong>no típico que uma correia pode sofrer é a<br />
rachadura. As causas mais comuns deste <strong>da</strong>no<br />
são: altas temperaturas, polias com diâmetros<br />
incompatíveis, deslizamento durante a<br />
transmissão, que provoca o aquecimento e<br />
poeira. As rachaduras reduzem a tensão <strong>da</strong>s<br />
correias e conseqüentemente, sua eficiência.<br />
____________________________________________________________<br />
36<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Outro <strong>da</strong>no típico sofrido pelas correias é a sua fragilização. As causas <strong>da</strong><br />
fragilização de uma correia são múltiplas, porém o excesso de calor é uma <strong>da</strong>s<br />
principais. De fato, sendo vulcaniza<strong>da</strong>s, as correias industriais suportam<br />
temperaturas compreendi<strong>da</strong>s entre 60 e 70ºC, sem que seus materiais de<br />
construção sejam afetados; contudo temperaturas acima destes limites diminuem<br />
sua vi<strong>da</strong> útil. Correias submeti<strong>da</strong>s a temperaturas superiores a 70º começa a<br />
apresentar um aspecto pegajoso e pastoso.<br />
Um outro <strong>da</strong>no que as correias podem apresentar são os desgastes de suas<br />
paredes laterais. Esses desgastes indicam derrapagens constantes, e os motivos<br />
podem ser sujeiras excessivas, polias com canais irregulares ou falta de tensão nas<br />
correias.<br />
Materiais estranhos entre a correia e a polia podem ocasionar a quebra ou desgaste<br />
excessivo. A contaminação por óleo também pode acelerar a deterioração <strong>da</strong><br />
correia.<br />
Outros fatores podem causar <strong>da</strong>nos as correias, como desalinhamento do sistema,<br />
canais <strong>da</strong>s polias gastos e vibrações excessivas. Em sistemas desalinhados,<br />
normalmente as correias se viram nos canais <strong>da</strong>s polias. O emprego de polias com<br />
canais mais profundos é uma solução para minimizar o excesso de vibrações.<br />
____________________________________________________________<br />
37<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
É possível resumir os <strong>da</strong>nos em que as correias podem sofrer tabelando os<br />
problemas, suas causas prováveis e as soluções recomen<strong>da</strong><strong>da</strong>s.<br />
Tabela problemas com correias<br />
____________________________________________________________<br />
38<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Tabela vantagens <strong>da</strong>s transmissões com correias em “V”<br />
____________________________________________________________<br />
39<br />
Técnico em Mecânica Industrial
3.4.ENGRENAGENS<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Engrenagens são ro<strong>da</strong>s com dentes padronizados que servem para transmitir<br />
movimento e força entre dois eixos. Muitas vezes as engrenagens são usa<strong>da</strong>s para<br />
variar o número de rotações e o sentido de rotação de um eixo para outro.<br />
Existem diferentes tipos de corpos de engrenagens.<br />
Os dentes são um dos principais elementos <strong>da</strong>s engrenagens.<br />
Para produzir o movimento de rotação as ro<strong>da</strong>s devem estar engrena<strong>da</strong>s. As ro<strong>da</strong>s<br />
se engrenam quando os dentes de uma engrenagem se encaixam nos dentes <strong>da</strong><br />
outra.<br />
As engrenagens trabalham em conjunto. As engrenagens de um mesmo conjunto,<br />
podem ter tamanhos diferentes. Quando um par de engrenagens tem ro<strong>da</strong>s de<br />
tamanho diferentes, a engrenagem maior chama-se coroa e a menor chama-se<br />
pinhão.<br />
Os materiais mais usados na fabricação de engrenagens são: aço liga fundido, ferro<br />
fundido, cromo-níquel, bronze fosforoso, alumínio, nylon.<br />
Tipos de engrenagens:<br />
Existem vários tipos de engrenagens, que são escolhidos de acordo com sua<br />
função. Vamos estu<strong>da</strong>r as mais comuns.<br />
Engrenagens cilíndricas<br />
Ao lado temos a representação de duas<br />
engrenagens com dentes helicoi<strong>da</strong>is:<br />
Engrenagens cilíndricas têm a forma de cilindro<br />
e podem ter dentes retos ou helicoi<strong>da</strong>is.<br />
Observe duas engrenagens cilíndricas com<br />
dentes retos.<br />
____________________________________________________________<br />
40<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Os dentes helicoi<strong>da</strong>is são paralelos entre si, mas oblíquos com relação ao eixo <strong>da</strong><br />
engrenagem. Já os dentes retos são paralelos<br />
entre si e paralelos ao eixo <strong>da</strong>s engrenagens.<br />
As engrenagens cilíndricas de dentes retos<br />
servem para transmitir rotação entre eixos<br />
paralelos.<br />
As engrenagens cilíndricas com dentes<br />
helicoi<strong>da</strong>is servem também para transmitir<br />
movimento entre eixos não paralelos. Elas<br />
funcionam mais suavemente que as ECDR, e<br />
por isso, o ruído é menor.<br />
Engrenagens cônicas:<br />
Engrenagens cônicas são aquelas que tem a forma de tronco de cone. As<br />
engrenagens cônicas podem ter dentes retos ou helicoi<strong>da</strong>is.<br />
As engrenagens cônicas transmitem movimento entre eixos concorrentes. Eixos<br />
concorrentes são aqueles que vão se encontrar em um mesmo ponto quando<br />
prolongados.<br />
Engrenagens helicoi<strong>da</strong>is:<br />
Nas engrenagens helicoi<strong>da</strong>is, os dentes são<br />
oblíquos em relação ao eixo. Entre as<br />
engrenagens helicoi<strong>da</strong>is, a engrenagem para<br />
rosca sem-fim merece atenção especial. Essa<br />
engrenagem é usa<strong>da</strong> quando se deseja ma<br />
redução de veloci<strong>da</strong>de na transmissão do<br />
movimento.<br />
Repare que no engrenamento por coroa e rosca<br />
sem-fim, a transmissão de movimento e força se<br />
dá entre eixos não coplanares (figura ao lado).<br />
____________________________________________________________<br />
41<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Cremalheira<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Características <strong>da</strong>s engrenagens:<br />
Cremalheira é uma barra provi<strong>da</strong><br />
de dentes, destina<strong>da</strong> a engrenar<br />
uma ro<strong>da</strong> denta<strong>da</strong>. Com esse<br />
sistema, pode-se transformar<br />
movimento de rotação em<br />
movimento retilíneo e vice-versa.<br />
Para interpretar desenhos técnicos de engrenagens, é preciso conhecer bem suas<br />
características.<br />
Os dentes constituem parte importante <strong>da</strong>s engrenagens.<br />
As características dos dentes <strong>da</strong>s engrenagens são:<br />
e = espessura – é a medi<strong>da</strong> do arco limita<strong>da</strong> pelo dente, sobre a circunferência<br />
primitiva (determina<strong>da</strong> pelo diâmetro primitivo)<br />
v = vão – é o vazio que fica entre dois dentes consecutivos também delimitados por<br />
um arco do diâmetro primitivo.<br />
P = passo – é a soma dos arcos <strong>da</strong> espessura e do vão. ( P= e + v)<br />
a = cabeça – é a parte do dente que fica entre a circunferência primitiva e a<br />
circunferência externa <strong>da</strong> engrenagem.<br />
b = pé – é a parte do dente que fica entre a circunferência primitiva e circunferência<br />
interna ( ou raiz).<br />
h = altura – corresponde à soma <strong>da</strong> altura <strong>da</strong> cabeça mais a altura do pé do dente.<br />
As características <strong>da</strong> ECDR são:<br />
De: diâmetro externo<br />
Dp: diâmetro primitivo<br />
Di: diâmetro interno<br />
M: módulo<br />
Z: número de dentes<br />
L: largura <strong>da</strong> engrenagem.<br />
O módulo corresponde à altura <strong>da</strong> cabeça do dente (M = a) e serve de base para<br />
calcular as demais dimensões dos dentes.<br />
É com base no módulo e no número de dentes que o fresador escolhe a ferramenta<br />
para usinar os dentes <strong>da</strong> engrenagem.<br />
Na ECDH engrenagem cilíndrica com dentes helicoi<strong>da</strong>is, a única característica nova<br />
que aparece é α, ou seja, o ângulo de inclinação <strong>da</strong> hélice.<br />
____________________________________________________________<br />
42<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
As característica <strong>da</strong> engrenagem cônica são:<br />
ae : ângulo externo<br />
ap: ângulo primitivo<br />
ai: ângulo interno<br />
ac: ângulo do cone complementar<br />
l: largura do dente.<br />
Para completar, analise as características <strong>da</strong> engrenagem helicoi<strong>da</strong>l para rosca<br />
sem-fim.<br />
<strong>Manutenção</strong> de engrenagens:<br />
A engrenagem é um elemento de máquina que exige uma atenção particular para<br />
que tenhamos um bom funcionamento dos sistemas.<br />
Os conjuntos engrenados podem exigir os seguintes cui<strong>da</strong>dos:<br />
Reversões de rotação e parti<strong>da</strong>s bruscas sob carga devem ser evita<strong>da</strong>s.<br />
A lubrificação deve eliminar a possibili<strong>da</strong>de de trabalho a seco<br />
A lubrificação deve atingir to<strong>da</strong> a superfície dos dentes<br />
A lubrificação deve ser manti<strong>da</strong> no nível. O excesso de óleo provoca o efeito<br />
de turbina que por sua vez provoca superaquecimento.<br />
Usar lubrificante correto.<br />
A pré-carga dos rolamentos ou folga dos mancais devem ser manti<strong>da</strong>s dentro<br />
dos limites recomen<strong>da</strong>dos. Essa medi<strong>da</strong> evitará o desalinhamento dos eixos.<br />
Eixos desalinhado provocam o aparecimento de carga no canto dos dentes e<br />
suas possíveis quebras.<br />
O desgaste dos eixos e dos entalhes dos dentes <strong>da</strong>s engrenagens não deve<br />
exceder os limites de ajuste. Se esses limites forem excedidos, ocorrerão<br />
bati<strong>da</strong>s devido ao atraso, recalcando os entalhes. Ocorrerá desalinhamento.<br />
Depósitos sólidos, do fundo <strong>da</strong> caixa de engrenagens, devem ser removidos<br />
antes de entrar em circulação.<br />
Defeitos mais comuns em engrenagens<br />
Os defeitos mais comuns e freqüentes em engrenagens estão descritos a seguir.<br />
Desgaste por interferência<br />
É provocado por um contato inadequado entre engrenagens, em que a carga<br />
total está concentra<strong>da</strong> sobre o flanco impulsor, e aponta do dente <strong>da</strong><br />
engrenagem impulsiona<strong>da</strong>.<br />
Desgaste abrasivo<br />
É provocado pela presença de impurezas ou corpos estranhos que se interpõem<br />
entre as faces de contato. As impurezas ou corpos estranhos podem estar<br />
localizados no óleo usado nas engrenagens.<br />
____________________________________________________________<br />
43<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Quebra por fadiga<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Quebra por sobrecarga<br />
Resulta de sobrecarga estática, choques ou<br />
problemas de tratamentos térmicos.<br />
Geralmente, ao lado <strong>da</strong> compressão do dente surge<br />
uma lomba<strong>da</strong> cuja altura diminui de acordo com o<br />
tempo em que o dente leva para se quebrar. É<br />
interessante salientar que a trinca em um dente<br />
sobrecarregado não mostra sinais de progresso.<br />
A sobrecarga, pode também, ser causa<strong>da</strong> pela<br />
penetração de um corpo estranho entre os dentes, ou<br />
pelo desalinhamento devido ao desgaste ou folga<br />
excessiva nos mancais.<br />
Trincas superficiais<br />
Desgaste por sobrecarga<br />
É caracterizado pela per<strong>da</strong> de material sem a<br />
presença de abrasivos no óleo. Ocorre geralmente<br />
em veloci<strong>da</strong>des baixas e cargas muito altas.<br />
Lascamento<br />
Começa geralmente com uma trina do lado <strong>da</strong><br />
carga, num ponto de concentração de tensões<br />
próximo a base do dente, e termina com quebra<br />
total no sentido longitudinal ou diagonal para<br />
cima.<br />
Ocorrem nas engrenagens cementa<strong>da</strong>s e<br />
caracterizam-se por cisalhamento do material. São<br />
causa<strong>da</strong>s pelo emperramento momentâneo e<br />
deslizamento conseqüente. Emperramento e<br />
deslizamento são provocados por vibrações, excesso<br />
de carga ou lubrificação deficiente. As trincas<br />
superficiais, se não sofrerem progressão, não causam<br />
maiores problemas.<br />
Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas<br />
abaixo <strong>da</strong> superfície origina<strong>da</strong>s durante o tratamento<br />
térmico. Essas lascas podem cobrir uma área<br />
considerável do dente, como se fosse uma só mancha.<br />
____________________________________________________________<br />
44<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Laminação ou cilindramento<br />
Sintomas mais comuns de defeitos em engrenagens<br />
É caracteriza<strong>da</strong> pela deformação do perfil do dente.<br />
Essa deformação pode se apresentar como<br />
arredon<strong>da</strong>mentos ou saliências nas arestas dos<br />
dentes. Essas saliências são mais altas de um lado<br />
que do outro.<br />
Baseado em alguns sintomas simples de serem observados, o operador <strong>da</strong> máquina<br />
ou equipamento poderá solicitar ou fazer manutenção preventiva, evitando assim, a<br />
manutenção corretiva. Os sintomas mais simples ou comuns de defeitos em<br />
engrenagens são os seguintes:<br />
Uivo: normalmente aparece nas rotações muito altas e quando não existe<br />
folga suficiente entre as engrenagens ou quando elas estão desalinha<strong>da</strong>s.<br />
Tinido: pode ser provocado por alguma saliência nos dentes, por alguma<br />
bati<strong>da</strong> ou pela passagem de um corpo estranho entre os dentes.<br />
Chiado: normalmente ocorre em caixa de engrenagens quando a expansão<br />
térmica dos eixos e componentes elimina a folga nos mancais ou nos<br />
encostos.<br />
Limalha no óleo: se aparecer em pequena quanti<strong>da</strong>de durante as primeiras 50<br />
horas de trabalho, trata-se provavelmente, de amaciamento. Caso a limalha<br />
continue aparecendo após o amaciamento, significa a ocorrência de algum<br />
<strong>da</strong>no que pode ser provocado por uma engrenagem nova no meio <strong>da</strong>s velhas,<br />
ou então, emprego de material inadequado na construção <strong>da</strong>s engrenagens.<br />
Superaquecimento<br />
Pode ser causado por sobrecarga, excesso de veloci<strong>da</strong>de, defeito de<br />
refrigeração ou lubrificação. Se a circulação do óleo estiver excessiva, pode<br />
ain<strong>da</strong>, ocorrer o fenômeno <strong>da</strong> frenagem hidráulica com per<strong>da</strong> de carga no<br />
sistema.<br />
Vibração<br />
Pode ser causa<strong>da</strong> por empenamento dos eixos ou falta de balanceamento<br />
dinâmico nas engrenagens de alta rotação, ou ain<strong>da</strong>, por desgaste desigual <strong>da</strong>s<br />
engrenagens. A vibração pode ser causa<strong>da</strong> também por diversos fatores como<br />
mau nivelamento do piso <strong>da</strong> máquina, per<strong>da</strong> de ajuste nos mancais, etc.<br />
Montagem e desmontagem de engrenagens em conjuntos mecânicos<br />
Alguns cui<strong>da</strong>dos deverão ser observados para se obter um melhor<br />
aproveitamento e um melhor desempenho <strong>da</strong>s engrenagens em conjuntos<br />
mecânicos:<br />
____________________________________________________________<br />
45<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Antes de começar a retirar as engrenagens, verificar como estão fixas no eixo e<br />
se estão monta<strong>da</strong>s com interferência ou não.<br />
Não usar martelo para retirar as engrenagens do eixo para evitar <strong>da</strong>nos aos<br />
dentes. Utilizar um saca-polias ou uma prensa hidráulica. Se não dispuser destes<br />
equipamentos, bater cui<strong>da</strong>dosamente com tarugo de material metálico macio.<br />
Caso o conjunto mecânico não possua catálogo ou manual, verificar a posição<br />
ocupa<strong>da</strong> pela engrenagem na montagem, fazendo marcações ou croqui. Isso<br />
evitará possíveis erros na montagem.<br />
Evitar panca<strong>da</strong>s quando estiver montando, para não <strong>da</strong>nificar os dentes <strong>da</strong>s<br />
engrenagens.<br />
Fazer uma pré-lubrificação nas engrenagens durante a montagem. Essa medi<strong>da</strong><br />
evitará <strong>da</strong>nos posteriores a engrenagens, que só receberão lubrificação total<br />
depois de um certo tempo de funcionamento.<br />
Fazer um acompanhamento nas primeiras 50 horas de trabalho para verificar o<br />
funcionamento e amaciamento <strong>da</strong>s engrenagens novas.<br />
4.ACOPLAMENTOS<br />
Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina,<br />
empregado na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixosárvores.<br />
4.1.CLASSIFICAÇÃO<br />
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem como<br />
se fossem uma única peça, alinhando as árvores de forma precisa.<br />
Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de modo que não<br />
apresentem nenhuma saliência. Vamos conhecer alguns tipos de acoplamentos<br />
fixos:<br />
Acoplamento rígido com flanges parafusa<strong>da</strong>s:<br />
Esse tipo de acoplamento é utilizado quando se pretende conectar árvores, e é<br />
próprio para a transmissão de grande potência em baixa veloci<strong>da</strong>de.<br />
Acoplamento com luva de compressão ou de aperto<br />
Esse tipo de luva facilita a manutenção de máquinas e equipamentos, com a<br />
vantagem de não interferir no posicionamento <strong>da</strong>s árvores, podendo ser montado<br />
e removido sem problemas de alinhamento.<br />
Acoplamento de discos ou pratos<br />
Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por<br />
exemplo, nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de<br />
acoplamento podem ser lisas ou denta<strong>da</strong>s.<br />
____________________________________________________________<br />
46<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Acoplamentos elásticos:<br />
Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores<br />
que tenham movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com<br />
desalinhamento paralelo, angular e axial entre as árvores.<br />
Os acoplamentos elásticos são construídos de forma articula<strong>da</strong>, elástica ou<br />
articula<strong>da</strong> e elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de<br />
torção e deslocamento angular axial. Veja os principais tipos de acoplamentos<br />
elásticos:<br />
Acoplamento elástico de pinos<br />
Os elementos transmissores são pinos de aço com mangas de borracha.<br />
Acoplamento perflex<br />
Os discos de acoplamentos são unidos perifericamente por uma ligação de<br />
borracha aperta<strong>da</strong> por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo<br />
longitudinal de eixos.<br />
Acoplamento elástico de garras:<br />
As garras constituí<strong>da</strong>s por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas do<br />
contra disco e transmitem o movimento de rotação.<br />
Acoplamento elástico de fitas de aço<br />
Consiste de dois cubos providos de flanges ranhura<strong>da</strong>s, nos quais está monta<strong>da</strong><br />
uma grade elástica que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas tampas<br />
provi<strong>da</strong>s de junta de encosto e de retentor elástico junto ao cubo. Todo o espaço<br />
entre os cabos e as tampas é preenchido com graxa.<br />
Apesar de esse acoplamento ser flexível, as árvores devem estar bem alinha<strong>da</strong>s<br />
no ato de sua instalação para que não provoquem vibrações excessivas em seu<br />
serviço.<br />
Acoplamentos de dentes arqueados:<br />
Os dentes possuem a forma ligeiramente curva<strong>da</strong> no sentido axial, o que permite<br />
até 3 graus de desalinhamento angular. O anel dentado ( peça transmissora do<br />
movimento) possui duas carreiras de dentes que são separa<strong>da</strong>s por uma<br />
saliência central.<br />
Junta universal homocinética:<br />
Esse tipo de junta é usado para transmitir movimento entre árvores que precisam<br />
sofrer variação angular durante sua ativi<strong>da</strong>de. Essa junta é constituí<strong>da</strong> de esferas<br />
de aço que se alojam em calhas.<br />
____________________________________________________________<br />
47<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Acoplamentos móveis:<br />
São empregados para permitir o jogo longitudinal <strong>da</strong>s árvores. Esses<br />
acoplamentos transmitem força e movimento somente quando acionados, isto é,<br />
obedecem a um comando.<br />
Os acoplamentos móveis podem ser de garras ou de dentes, e a rotação é<br />
transmiti<strong>da</strong> por meio de encaixe <strong>da</strong>s garras ou de dentes.<br />
Geralmente estes acoplamentos são usados em caixas de engrenagens de<br />
máquinas- ferramenta convencionais.<br />
4.2.MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS<br />
Os principais cui<strong>da</strong>dos a tomar durante a montagem dos acoplamentos<br />
são:<br />
Colocar cubos e/ou flanges a quente, sempre que possível.<br />
Antes <strong>da</strong> montagem, verificar através de instrumento adequado a<br />
interferência ou folga de montagem.<br />
Evitar a colocação de flanges e/ou cubos por meio de golpes. Utilizar prensas<br />
ou dispositivos adequados.<br />
O alinhamento <strong>da</strong>s árvores deve ser o melhor possível mesmo que sejam<br />
usados acoplamentos elásticos, pois durante os serviço ocorrerão os<br />
desalinhamentos a serem compensados.<br />
Fazer a verificação de folga entre flanges e do alinhamento e concentrici<strong>da</strong>de<br />
do flange com a árvore.<br />
Certificar-se que todos os elementos de ligação estejam bem instalados antes<br />
de aplicar a carga.<br />
4.3.LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS<br />
Os acoplamentos que requerem lubrificação, geralmente não necessitam cui<strong>da</strong>dos<br />
especiais.<br />
O melhor procedimento é o recomen<strong>da</strong>do pelo fabricante do acoplamento ou pelo<br />
manual <strong>da</strong> máquina. No entanto algumas características de lubrificantes para<br />
acoplamentos flexíveis são importantes para uso geral:<br />
Ponto de gota: 150º ou acima<br />
Consistência- NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300.<br />
Baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por<br />
centrifugação.<br />
Deve possuir quali<strong>da</strong>des lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais<br />
Não deve corroer aço ou deteriorar neoprene (material <strong>da</strong>s guarnições).<br />
____________________________________________________________<br />
48<br />
Técnico em Mecânica Industrial
5.ROLAMENTOS<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
5.1.CLASSIFICAÇÃO<br />
Ca<strong>da</strong> tipo de rolamento apresenta proprie<strong>da</strong>des características, com base em seu<br />
modelo, que o tornam mais ou menos apropriado para uma <strong>da</strong><strong>da</strong> aplicação. Por<br />
exemplo, os rolamentos rígidos de esferas podem acomo<strong>da</strong>r cargas radiais<br />
modera<strong>da</strong>s, bem como cargas axiais. Eles possuem baixo atrito e podem ser<br />
produzidos com alta precisão e em variantes de funcionamento silencioso. Portanto,<br />
eles são preferidos para motores elétricos pequenos e médios.<br />
Rolamentos auto compensadores de rolos e toroi<strong>da</strong>is podem suportar cargas muito<br />
altas e são auto compensadores. Essas proprie<strong>da</strong>des os tornam populares, por<br />
exemplo, em aplicações de engenharia pesa<strong>da</strong>, onde existam cargas altas,<br />
deflexões de eixo e desalinhamentos.<br />
Em muitos casos, porém, vários fatores precisam ser considerados e ponderados<br />
entre si ao se escolher um tipo de rolamento, de maneira que nenhuma regra<br />
genérica pode ser formula<strong>da</strong>.<br />
As informações forneci<strong>da</strong>s aqui devem servir para indicar quais são os fatores mais<br />
importantes a serem considerados ao selecionar um tipo de rolamento padrão e,<br />
com isso, facilitar uma escolha apropria<strong>da</strong>:<br />
- Espaço disponível<br />
- Cargas<br />
- Desalinhamento<br />
- Precisão<br />
- Veloci<strong>da</strong>de<br />
- giro silencioso<br />
- Rigidez<br />
- deslocamento axial<br />
- montagem e desmontagem<br />
- ve<strong>da</strong>ntes integrados<br />
Informações detalha<strong>da</strong>s sobre ca<strong>da</strong> tipo de rolamento, incluindo suas características<br />
e os modelos disponíveis, serão encontra<strong>da</strong>s nas seções que tratam de ca<strong>da</strong> tipo de<br />
rolamento. Os tipos de rolamento não incluídos na matriz geralmente são usados<br />
apenas em algumas aplicações bem-defini<strong>da</strong>s.<br />
A matriz permite apenas uma classificação relativamente superficial dos tipos de<br />
rolamentos. O número limitado de símbolos não permite uma diferenciação exata e<br />
algumas proprie<strong>da</strong>des não dependem exclusivamente do modelo do rolamento. Por<br />
exemplo, a rigidez de um arranjo que incorpora rolamentos de esferas de contato<br />
angular ou rolamentos de rolos cônicos também depende <strong>da</strong> pré-carga aplica<strong>da</strong> e <strong>da</strong><br />
veloci<strong>da</strong>de operacional, que é influencia<strong>da</strong> pela precisão do rolamento e de seus<br />
componentes associados, bem como pelo modelo <strong>da</strong> gaiola. A despeito de suas<br />
limitações, a matriz deve permitir uma escolha apropria<strong>da</strong> do tipo de rolamento.<br />
Deve-se considerar também que o custo total de um arranjo de rolamentos e<br />
____________________________________________________________<br />
49<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
considerações de estoque também podem influenciar na escolha final.<br />
Portanto os rolamentos podem ser de diversos tipos: fixo de uma carreira de esferas,<br />
auto compensador de esferas, de contato angular de uma carreira de esferas, de<br />
rolo cilíndrico,etc. Vamos estu<strong>da</strong>r os principais:<br />
Rolamento fixo de uma carreira de esferas<br />
É o mais comum dos rolamentos. Suporta cargas radiais e<br />
pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais<br />
eleva<strong>da</strong>s. Sua capaci<strong>da</strong>de de ajustagem angular é limita<strong>da</strong>. É<br />
necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos <strong>da</strong><br />
caixa.<br />
Rolamento de contato angular de uma carreira de esferas:<br />
Admite cargas axiais somente em um sentido e deve ser montado<br />
contra outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido<br />
contrário.<br />
Rolamento auto compensador de esferas<br />
É um rolamento de duas carreiras de esferas com pista esférica no<br />
anel externo, o que lhe confere a proprie<strong>da</strong>de de ajustagem<br />
angular, ou seja, de compensar possíveis desalinhamentos ou<br />
flexões do eixo.<br />
____________________________________________________________<br />
50<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamento de rolo cilíndrico:<br />
É apropriado para cargas radiais eleva<strong>da</strong>s. Seus<br />
componentes são separáveis, o que facilita a<br />
montagem e desmontagem.<br />
Rolamento auto compensador de duas carreiras de rolos<br />
É um rolamento adequado aos mais pesados serviços. Os<br />
rolos são de grande diâmetro e comprimento. Devido ao alto<br />
grau de oscilação entre rolos e pistas, existe uma distribuição<br />
uniforme <strong>da</strong> carga.<br />
____________________________________________________________<br />
51<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamento de rolos cônicos:<br />
Rolamento axial de esferas:<br />
Além de cargas radias, os rolamentos de rolos cônicos também<br />
suportam cargas axiais em um sentido.<br />
Os anéis são separáveis. O anel interno e o externo podem ser<br />
montados separa<strong>da</strong>mente. Como sé admitem cargas axiais em um<br />
sentido, torna-se necessário montar os anéis aos pares, um contra<br />
o outro.<br />
Rolamento axial auto compensador de rolos<br />
Ambos os tipos de rolamento axial de<br />
esfera (escora simples e escora dupla)<br />
admitem eleva<strong>da</strong>s cargas axiais, porém<br />
não podem ser submetidos a cargas<br />
radiais. Para que as esferas sejam<br />
guia<strong>da</strong>s firmemente em suas pistas, é<br />
necessária a atuação permanente de<br />
uma carga axial mínima.<br />
Possui grande capaci<strong>da</strong>de de carga axial devido a<br />
disposição inclina<strong>da</strong> dos rolos. Também pode<br />
suportar consideráveis cargas radias.<br />
A pista esférica do anel <strong>da</strong> caixa confere ao<br />
rolamento a proprie<strong>da</strong>de de alinhamento angular,<br />
compensando possíveis desalinhamentos ou<br />
flexões do eixo.<br />
____________________________________________________________<br />
52<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamento de agulha<br />
5.2.IDENTIFICAÇÃO<br />
Dimensões<br />
Possui uma seção transversal muito fina em comparação aos<br />
rolamentos de rolos comuns. É utilizado quando o espaço radial<br />
é limitado.<br />
Os fabricantes e usuários de rolamentos, por razões de preço, quali<strong>da</strong>de e facili<strong>da</strong>de<br />
de substituição, estão apenas interessados em um número limitado de tamanhos de<br />
rolamentos. A Internacional Organization for Stan<strong>da</strong>rdization (ISO), portanto,<br />
estabeleceu planos gerais <strong>da</strong>s dimensões máximas de<br />
– rolamentos radiais métricos no padrão ISO 15:1998, excetuando rolamentos de<br />
rolos cônicos,<br />
– rolamentos de rolos cônicos radiais métricos no padrão ISO 355:1977 e<br />
– rolamentos axiais métricos no padrão ISO 104:2002.<br />
Planos gerais ISO<br />
Os planos gerais ISO de dimensões máximas para rolamentos radiais contêm uma<br />
série progressiva de diâmetros externos padronizados para ca<strong>da</strong> diâmetro de furo<br />
padrão, organizados nas séries de diâmetro 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 e 4 (em ordem<br />
crescente de diâmetro externo). Dentro de ca<strong>da</strong> série de diâmetro, diferentes séries<br />
de largura também foram estabeleci<strong>da</strong>s (séries de largura 8, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7,<br />
em ordem crescente de largura). A série de largura para rolamentos radiais<br />
corresponde à série de altura para rolamentos axiais (séries de altura 7, 9, 1 e 2, em<br />
ordem crescente de altura).<br />
Combinando uma série de larguras ou alturas com uma série de diâmetros, uma<br />
série de dimensões, designa<strong>da</strong> por dois algarismos, é obti<strong>da</strong>. O primeiro algarismo<br />
identifica a série de larguras ou alturas, e o segundo a série de diâmetros.<br />
____________________________________________________________<br />
53<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
No plano geral ISO para rolamentos de rolos cônicos métricos de uma carreira, as<br />
dimensões máximas são agrupa<strong>da</strong>s para determina<strong>da</strong>s faixas de ângulo de contato<br />
α, conheci<strong>da</strong>s como séries de ângulos (séries de ângulos 2, 3, 4, 5, 6 e 7, em ordem<br />
crescente de ângulo). Com base no relacionamento entre os diâmetros externo e do<br />
furo, e entre a largura total do rolamento e a altura transversal, séries de diâmetros e<br />
larguras também foram estabeleci<strong>da</strong>s. Aqui, uma série de dimensões é obti<strong>da</strong> pela<br />
combinação <strong>da</strong> série de ângulos com uma série de diâmetros e uma série de<br />
larguras.<br />
Essas séries de dimensões consistem em um algarismo para a série de ângulos e<br />
duas letras, sendo que a primeira letra identifica a série de diâmetros e a segun<strong>da</strong>, a<br />
série de larguras.<br />
Com muito poucas exceções, determina<strong>da</strong>s pelo desenvolvimento dos rolamentos,<br />
os rolamentos deste catálogo estão em conformi<strong>da</strong>de com os planos gerais ISO ou<br />
com outros padrões ISO para as dimensões de alguns tipos de rolamento para os<br />
quais a série de dimensões ISO não é apropria<strong>da</strong>. Portanto, a intercambiali<strong>da</strong>de é<br />
garanti<strong>da</strong>. Informações adicionais são forneci<strong>da</strong>s sob o título "Dimensões" dos textos<br />
introdutórios <strong>da</strong>s seções de produtos individuais.<br />
A experiência mostrou que os requisitos <strong>da</strong> ampla maioria de aplicações de<br />
rolamentos podem ser satisfeitos utilizando-se rolamentos com essas dimensões<br />
padroniza<strong>da</strong>s.<br />
____________________________________________________________<br />
54<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Planos gerais para rolamentos com dimensões em polega<strong>da</strong>s<br />
Um grupo grande de rolamentos em polega<strong>da</strong>s são os rolamentos de rolos cônicos<br />
com dimensões em polega<strong>da</strong>s. As dimensões desses rolamentos estão de acordo<br />
com a Norma AFBMA 19-1974 (ANSI-B3.19-1975). Posteriormente, ela foi<br />
substituí<strong>da</strong> pela Norma ANSI/ABMA-19.2-1994, mas esta não inclui mais dimensões.<br />
Além dos rolamentos de rolos cônicos com dimensões em polega<strong>da</strong>s, alguns<br />
rolamentos de esferas e rolamentos de rolos cilíndricos em polega<strong>da</strong>s que seguem o<br />
padrão britânico BS292-1:1982, mais antigo, também estão disponíveis, mas não<br />
são mostrados neste catálogo. Esse padrão foi posteriormente anulado em<br />
conseqüência <strong>da</strong> metrificação, não sendo recomendável que esses rolamentos<br />
sejam utilizados em projetos novos.<br />
Rolamentos identificados por números de desenho<br />
Os rolamentos com número de desenho normalmente possuem dimensões<br />
personaliza<strong>da</strong>s, embora freqüentemente a diferença entre um rolamento com<br />
número de desenho e um rolamento padrão esteja no projeto interno ou em um<br />
chanfro modificado, por exemplo. Em alguns casos, por exemplo, rolamentos de<br />
múltiplas carreiras de rolos para laminadores, as dimensões se tornaram um padrão<br />
para a indústria, portanto, novamente, a intercambiali<strong>da</strong>de é garanti<strong>da</strong>.<br />
Folga interna do rolamento<br />
A folga interna do rolamento é defini<strong>da</strong><br />
como a distância total através <strong>da</strong> qual um<br />
anel de rolamento pode ser movido em<br />
relação ao outro na direção radial (folga<br />
interna radial) ou na direção axial (folga<br />
interna axial).<br />
É necessário distinguir entre a folga interna de um rolamento antes <strong>da</strong> montagem e<br />
a folga interna em um rolamento montado que tenha atingido sua temperatura de<br />
funcionamento (folga operacional). A folga interna inicial (antes <strong>da</strong> montagem) é<br />
maior que a folga operacional porque diferentes graus de interferência nos ajustes e<br />
diferenças na expansão térmica dos anéis do rolamento e dos componentes<br />
associados fazem com que os anéis sejam expandidos ou comprimidos.<br />
____________________________________________________________<br />
55<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
A folga interna radial de um rolamento é de importância considerável caso uma<br />
operação satisfatória deva ser obti<strong>da</strong>. Via de regra, rolamentos de esferas devem<br />
sempre ter uma folga operacional praticamente igual a zero ou pode haver uma leve<br />
pré-carga. Rolamentos de rolos toroi<strong>da</strong>is CARB, auto compensadores e cilíndricos,<br />
por outro lado, devem sempre ter alguma folga residual - embora pequena - em<br />
funcionamento. O mesmo vale para rolamentos de rolos cônicos, exceto em arranjos<br />
de rolamentos onde a rigidez seja deseja<strong>da</strong>, por exemplo, arranjos de rolamentos de<br />
pinhão, onde os rolamentos são montados com uma certa quanti<strong>da</strong>de de pré-carga<br />
(consulte a seção "Pré-carga do rolamento").<br />
A folga interna do rolamento referi<strong>da</strong> como Normal foi seleciona<strong>da</strong> para que uma<br />
folga operacional adequa<strong>da</strong> seja obti<strong>da</strong> quando os rolamentos forem montados com<br />
os ajustes normalmente recomen<strong>da</strong>dos e as condições de funcionamento forem<br />
normais. Quando as condições de operação e montagem diferem do normal, por<br />
exemplo, quando ajustes de interferência são usados para ambos os anéis de<br />
rolamento, em caso de temperaturas incomuns, etc., rolamentos com uma folga<br />
interna maior ou menor que Normal são necessários. Em tais casos, a SKF<br />
recomen<strong>da</strong> verificar a folga residual no<br />
rolamento após este ter sido montado.<br />
Rolamentos com uma folga interna diferente de Normal são identificados pelos<br />
sufixos de C1 a C5.<br />
Sufixo<br />
Folga interna radial<br />
C1 Menor que C2<br />
C2 Menor que Normal<br />
CN Normal, somente usa<strong>da</strong> em combinação com letras indicando uma faixa de folga<br />
reduzi<strong>da</strong> ou desloca<strong>da</strong><br />
C3 Maior que Normal<br />
C4 Maior que C3<br />
C5 Maior que C4<br />
Tabelas que fornecem os valores de folga para os vários tipos de rolamento podem<br />
ser encontra<strong>da</strong>s no texto que precede a seção de produto relevante. Para<br />
rolamentos de rolos cônicos e rolamentos de esferas de contato angular de uma<br />
carreira em pares ou rolamentos de esferas de quatro pontos de contato e<br />
rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras em pares, os valores<br />
para a folga interna axial são fornecidos em vez <strong>da</strong> folga radial, uma vez que a folga<br />
axial é de maior importância no projeto de aplicação desses tipos de rolamentos.<br />
____________________________________________________________<br />
56<br />
Técnico em Mecânica Industrial
5.3.MANUTENÇÃO<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Montagem e desmontagem<br />
Para propiciar um desempenho adequado do rolamento e evitar falhas prematuras,<br />
são necessárias habili<strong>da</strong>de e limpeza ao montar rolamentos de esferas e de rolos.<br />
Como componentes de precisão, os rolamentos devem ser manuseados com<br />
cui<strong>da</strong>do ao serem montados. Também é importante escolher o método certo de<br />
montagem e usar a ferramenta certa para o trabalho. Para máximo aproveitamento<br />
<strong>da</strong> vi<strong>da</strong> útil de um rolamento, este deve ser instalado corretamente - o que costuma<br />
ser mais difícil do que parece, especialmente quando se trata de rolamentos<br />
grandes.<br />
Local de montagem<br />
Os rolamentos devem ser instalados em um recinto seco, livre de poeira e afastado<br />
de máquinas para trabalho com metal ou outras que produzam limalhas e poeira.<br />
Quando é necessário montar rolamentos em uma área não protegi<strong>da</strong>, o que<br />
costuma ocorrer com rolamentos grandes, certas precauções precisam ser toma<strong>da</strong>s<br />
para proteger o rolamento e o local de montagem contra contaminação por pó,<br />
sujeira e umi<strong>da</strong>de até que a instalação tenha sido concluí<strong>da</strong>. Isso pode ser feito<br />
cobrindo-se ou enrolando-se rolamentos, componentes de máquinas, etc., com folha<br />
ou papel oleado.<br />
Preparações para montagem e desmontagem<br />
Antes <strong>da</strong> montagem, to<strong>da</strong>s as peças, ferramentas, equipamento e informações<br />
necessárias devem estar à mão. Também é recomendável que quaisquer desenhos<br />
ou instruções sejam estu<strong>da</strong>dos para determinar a ordem correta na qual montar os<br />
vários componentes.<br />
Caixas, eixos, ve<strong>da</strong>ntes e outros componentes dos arranjos de rolamentos devem<br />
ser verificados para garantir que estejam limpos, particularmente quaisquer orifícios<br />
rosqueados, condutores ou ranhuras onde resíduos de operações anteriores de<br />
usinagem possam ter sido coletados. As superfícies não usina<strong>da</strong>s de caixas<br />
fundi<strong>da</strong>s precisam estar livres de areia <strong>da</strong> forma e quaisquer rebarbas devem ser<br />
removi<strong>da</strong>s.<br />
A precisão dimensional e <strong>da</strong>s formas de todos os componentes do arranjo de<br />
rolamentos precisa ser verifica<strong>da</strong>. Os rolamentos só trabalharão satisfatoriamente se<br />
os componentes associados tiverem a precisão exigi<strong>da</strong> e se as tolerâncias prescritas<br />
forem obedeci<strong>da</strong>s. O diâmetro do eixo cilíndrico e dos assentos <strong>da</strong>s caixas<br />
costumam ser verificados com um micrômetro ou medidor interno em duas seções<br />
transversais e em quatro direções. Assentos de rolamentos cônicos são verificados<br />
utilizando-se calibradores de anel, calibradores cônicos especiais ou réguas de<br />
seno.<br />
____________________________________________________________<br />
57<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
É aconselhável manter um registro <strong>da</strong>s medições. Ao medir, é importante que os<br />
componentes sendo medidos e os instrumentos de medição tenham<br />
aproxima<strong>da</strong>mente a mesma temperatura. Isso significa que é necessário deixar os<br />
componentes e o equipamento de medição juntos no mesmo lugar por um tempo<br />
suficiente para que eles atinjam a mesma temperatura. Isso é particularmente<br />
importante quando se trata de rolamentos grandes e seus componentes associados,<br />
que são correspondentemente grandes e pesados.<br />
Os rolamentos precisam ser deixados em suas embalagens originais até a ocasião<br />
<strong>da</strong> montagem para que não sejam expostos a quaisquer contaminantes,<br />
especialmente sujeira. Normalmente, o conservante com o qual os rolamentos novos<br />
são revestidos antes de sair <strong>da</strong> fábrica não precisa ser removido; basta limpar a<br />
superfície cilíndrica externa e do orifício. Se, no entanto, o rolamento vier a ser<br />
lubrificado com graxa e a ser usado em temperaturas muito altas ou muito baixas ou<br />
se a graxa não for compatível com o conservante, será necessário lavar e secar<br />
cui<strong>da</strong>dosamente o rolamento. Isso deve ser feito para evitar qualquer efeito<br />
prejudicial às proprie<strong>da</strong>des de lubrificação <strong>da</strong> graxa.<br />
Os rolamentos devem ser lavados e secados antes <strong>da</strong> montagem caso haja risco de<br />
que eles sejam contaminados em decorrência de manuseio indevido (embalagens<br />
<strong>da</strong>nifica<strong>da</strong>s, etc.).Quando tirado de sua embalagem original, qualquer rolamento<br />
coberto por uma cama<strong>da</strong> oleosa e relativamente espessa de conservante também<br />
deve ser lavado e secado. Isso pode se aplicar a alguns rolamentos grandes com<br />
um diâmetro externo superior a 420mm. Produtos apropriados para lavagem de<br />
rolamentos incluem álcool e parafina. Rolamentos fornecidos já engraxados e que<br />
tenham placas de proteção ou ve<strong>da</strong>ntes integrados em ambos os lados não devem<br />
ser lavados antes <strong>da</strong> montagem.<br />
Montagem<br />
Dependendo do tipo e do tamanho do rolamento, métodos mecânicos, térmicos ou<br />
hidráulicos são usados para a montagem. Em todos os casos, é importante que os<br />
anéis, gaiolas e corpos rolantes ou ve<strong>da</strong>ntes do rolamento não recebam golpes<br />
diretos e que a força de montagem nunca seja direciona<strong>da</strong> através dos corpos<br />
rolantes.<br />
____________________________________________________________<br />
58<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamentos com furo cilíndrico<br />
Com rolamentos não separáveis, o anel que precisa ter o ajuste mais apertado deve,<br />
geralmente, ser montado primeiro. A superfície do assento deve ser ligeiramente<br />
olea<strong>da</strong> antes <strong>da</strong> montagem.<br />
Montagem a frio<br />
Se um rolamento não separável for<br />
pressionado no eixo e para dentro do furo<br />
<strong>da</strong> caixa ao mesmo tempo, a força de<br />
montagem deverá ser aplica<strong>da</strong> por igual<br />
em ambos os anéis e as superfícies de<br />
encosto <strong>da</strong> ferramenta de montagem<br />
deverão estar no mesmo plano. Nesse<br />
caso, deve ser usa<strong>da</strong> uma ferramenta de<br />
montagem de rolamentos, na qual um<br />
anel de impacto encosta nas faces<br />
laterais dos anéis interno e externo e a<br />
bucha permite que as forças de<br />
montagem sejam aplica<strong>da</strong>s centralmente.<br />
Se o ajuste não for muito apertado, rolamentos pequenos<br />
podem ser colocados na posição através <strong>da</strong> aplicação de<br />
leves golpes de martelo em uma bucha coloca<strong>da</strong> contra<br />
a face do anel do rolamento. Os golpes devem ser<br />
distribuídos uniformemente em torno do anel para evitar<br />
que o rolamento se encline ou desvie. O uso de um<br />
encosto de montagem em vez de uma bucha permite<br />
que a força de montagem seja aplica<strong>da</strong> centralmente.<br />
Com rolamentos auto compensadores,<br />
o uso de um anel de montagem<br />
intermediário evita que o anel externo<br />
se incline e desvie quando o rolamento<br />
com eixo for introduzido no furo <strong>da</strong><br />
caixa.<br />
____________________________________________________________<br />
59<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
É bom lembrar que as esferas de alguns tamanhos de<br />
rolamentos auto compensadores de esferas se projetam<br />
<strong>da</strong>s faces laterais do rolamento, de maneira que o anel de<br />
montagem intermediário deve ser rebaixado para não<br />
<strong>da</strong>nificar as esferas. Um grande número de rolamentos<br />
costuma ser montado utilizando prensas mecânicas ou<br />
hidráulicas.<br />
Com rolamentos separáveis, o anel interno pode ser<br />
montado independentemente do anel externo, o que<br />
simplifica a montagem, particularmente quando ambos os<br />
anéis precisam de um ajuste de interferência. Ao instalar<br />
o eixo com o anel interno já posicionado, na caixa que<br />
contém o anel externo, é importante ter o cui<strong>da</strong>do de<br />
verificar se eles estão alinhados corretamente para evitar<br />
marcar as pistas e os corpos rolantes. Ao montar<br />
rolamentos de rolos cilíndricos e de agulha com um anel interno sem flanges ou com<br />
um flange de um só lado, é recomen<strong>da</strong>do utilizar uma bucha de montagem.<br />
Rolamentos com furos cônicos:<br />
Para rolamentos que tenham um furo cônico, os anéis internos são sempre<br />
montados com um ajuste de interferência. O grau de interferência não é determinado<br />
pela tolerância de eixo escolhi<strong>da</strong>, como com rolamentos que possuem um furo<br />
cilíndrico, mas pela distância pela qual o rolamento é impulsionado no assento de<br />
eixo cônico ou no a<strong>da</strong>ptador ou bucha de desmontagem. Conforme o rolamento é<br />
deslocado em direção ao assento cônico, sua folga interna radial é reduzi<strong>da</strong>. Essa<br />
redução pode ser medi<strong>da</strong> para determinar o grau de interferência e o ajuste<br />
apropriado.<br />
Rolamentos pequenos<br />
Os rolamentos pequenos podem ser deslocados sobre um assento cônico utilizandose<br />
uma porca. No caso de buchas de fixação, a porca <strong>da</strong> bucha é usa<strong>da</strong>. Pequenas<br />
buchas de desmontagem podem ser desloca<strong>da</strong>s no furo do rolamento utilizando-se<br />
uma porca. Um gancho ou chave de impacto pode ser usa<strong>da</strong> para apertar a porca.<br />
As superfícies de assento do eixo e <strong>da</strong> bucha devem ser levemente olea<strong>da</strong>s com<br />
óleo fino antes de se iniciar a montagem.<br />
Rolamentos médios e grandes<br />
Para rolamentos maiores, uma força consideravelmente maior é necessária e<br />
– porcas hidráulicas devem ser usa<strong>da</strong>s e/ou<br />
– o método de injeção de óleo deve ser empregado.<br />
Em qualquer caso, o processo de montagem será mais fácil.<br />
____________________________________________________________<br />
60<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Com o método de injeção de óleo, o óleo<br />
sob alta pressão é injetado entre o<br />
rolamento e o assento do rolamento para<br />
formar um filme de óleo. Esse filme de<br />
óleo separa as superfícies conjuga<strong>da</strong>s,<br />
reduzindo apreciavelmente a fricção<br />
entre elas. Esse método costuma ser<br />
usado ao montar rolamentos diretamente<br />
em munhões cônicos , mas também é<br />
usado para montar rolamentos em<br />
buchas de a<strong>da</strong>ptação e de desmontagem<br />
que tenham sido prepara<strong>da</strong>s para o<br />
método de injeção de óleo. Um injetor de<br />
óleo ou bomba produz a pressão<br />
necessária, o óleo é injetado entre as<br />
superfícies conjuga<strong>da</strong>s através de dutos<br />
e ranhuras de distribuição no eixo ou<br />
bucha. Os dutos e ranhuras necessários<br />
no eixo devem ser considerados ao<br />
projetar o arranjo de rolamentos.<br />
Determinação do ajuste de<br />
interferência<br />
Rolamentos com furo cônico são sempre<br />
montados com um ajuste de interferência.<br />
Utiliza-se a redução na folga interna<br />
radial ou o deslocamento axial do anel<br />
interno em seu assento cônico para<br />
determinar e medir o grau de<br />
interferência. Diversos métodos podem<br />
ser usados para medir o grau de<br />
interferência. (fig. ao lado)<br />
____________________________________________________________<br />
61<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Medição <strong>da</strong> redução <strong>da</strong> folga com um calibrador de folga<br />
O método que utiliza calibradores de folga para medir a folga interna radial antes e<br />
depois <strong>da</strong> montagem dos rolamentos aplica-se a rolamentos de rolos toroi<strong>da</strong>is e auto<br />
compensadores, médios e grandes. A folga deve, preferivelmente, ser medi<strong>da</strong> entre<br />
o anel externo e um rolo não carregado.<br />
Medição do deslocamento axial<br />
A montagem de rolamentos com furo cônico pode ser feita pela medição do<br />
deslocamento axial do anel interno em seu assento. Valores de referência para o<br />
deslocamento axial necessário são fornecidos nas seções dos produtos relevantes.<br />
Montagem - Teste de funcionamento<br />
Após a montagem de um rolamento, o lubrificante prescrito é aplicado e é feito um<br />
teste para que o ruído e a temperatura do rolamento possam ser verificados.<br />
Esse teste de funcionamento deve ser executado sob carga parcial e, quando há<br />
uma faixa de veloci<strong>da</strong>de ampla, em veloci<strong>da</strong>de lenta ou modera<strong>da</strong>. Sob nenhuma<br />
circunstância um rolamento deve ser iniciado descarregado e acelerado até altas<br />
veloci<strong>da</strong>des, uma vez que há o perigo de os corpos rolantes deslizarem nas pistas e<br />
serem <strong>da</strong>nificados, ou que a gaiola seja submeti<strong>da</strong> a esforços inadmissíveis.<br />
Roncos ou martelamentos irregulares devem-se, na maioria dos casos à presença<br />
de contaminantes no rolamento ou a <strong>da</strong>nos no rolamento causados durante a<br />
montagem.<br />
Um aumento na temperatura do rolamento imediatamente após a parti<strong>da</strong> é normal.<br />
Por exemplo, no caso <strong>da</strong> lubrificação com graxa, a temperatura não irá cair até que<br />
a graxa tenha sido uniformemente distribuí<strong>da</strong> no arranjo de rolamentos, quando<br />
então uma temperatura de equilíbrio será atingi<strong>da</strong>. Normalmente, temperaturas altas<br />
ou picos de temperatura constantes indicam haver muito pouco lubrificante no<br />
arranjo ou que o rolamento encontra-se distorcido radialmente ou axialmente. Outras<br />
causas são os componentes associados não terem sido feitos ou montados<br />
corretamente, ou os ve<strong>da</strong>ntes terem fricção excessiva.<br />
Durante o teste de funcionamento ou imediatamente após, os ve<strong>da</strong>ntes devem ser<br />
verificados para determinar se funcionam corretamente e qualquer equipamento de<br />
lubrificação, bem como o nível de óleo de um banho de óleo, deve ser verificado.<br />
Talvez seja necessário tomar uma amostra do lubrificante para determinar se o<br />
arranjo de rolamentos está contaminado ou se os componentes do arranjo sofreram<br />
desgaste<br />
Desmontagem<br />
Se os rolamentos forem usados novamente após a remoção, a força usa<strong>da</strong> para<br />
desmontá-los nunca deverá ser aplica<strong>da</strong> através dos corpos rolantes.<br />
____________________________________________________________<br />
62<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Com rolamentos separáveis, o anel com o conjunto de gaiola e corpos rolantes pode<br />
ser removido independentemente do outro anel. Com rolamentos não separáveis, o<br />
anel com o ajuste mais frouxo deverá ser retirado de seu assento primeiro. Para<br />
desmontar um rolamento que tenha um ajuste de interferência, as ferramentas<br />
descritas na seção seguinte podem ser usa<strong>da</strong>s; a escolha <strong>da</strong>s ferramentas<br />
dependerá do tipo, do tamanho e do ajuste do rolamento.<br />
Em determinados casos, é recomendável que a posição de um rolamento em<br />
relação aos componentes associados seja marca<strong>da</strong> para simplificar a remontagem.<br />
Isso é importante, por exemplo, para rolamentos grandes nos quais o anel que tenha<br />
sido submetido a carga pontual é normalmente virado parte de uma volta para que<br />
uma outra parte <strong>da</strong> pista fique sob carga quando o rolamento for remontado. Isso<br />
permite que a vi<strong>da</strong> do rolamento seja plenamente aproveita<strong>da</strong>.<br />
Desmontagem - Rolamentos com furo cilíndrico<br />
Desmontagem a frio<br />
A desmontagem é facilita<strong>da</strong> quando<br />
Rolamentos pequenos podem ser removidos de seus<br />
assentos pela aplicação de leves golpes de martelo em um<br />
mandril apropriado na face do anel ou, preferivelmente,<br />
utilizando-se um extrator. As garras do extrator devem ser<br />
coloca<strong>da</strong>s ao redor <strong>da</strong> face lateral do anel a ser removido ou<br />
em um componente adjacente, por exemplo, um anel<br />
espaçador, etc.<br />
- os ressaltos de caixa e eixo são dotados de recessos para<br />
receber as garras do extrator ou,<br />
- quando são feitos furos cônicos nos ressaltos de caixa para<br />
receber parafusos de desmontagem<br />
____________________________________________________________<br />
63<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Desmontagem a quente<br />
Aquecedores de indução<br />
especiais foram<br />
desenvolvidos para<br />
desmontar os anéis internos<br />
de rolamentos de rolos<br />
cilíndricos sem flanges ou<br />
com apenas um flange. Eles<br />
aquecem rapi<strong>da</strong>mente o anel<br />
interno sem aquecer o eixo,<br />
para que o anel expandido<br />
possa ser removido<br />
facilmente. Esses<br />
aquecedores de indução<br />
elétricos possuem uma ou<br />
mais bobinas energiza<strong>da</strong>s por<br />
corrente alterna<strong>da</strong>.<br />
Rolamentos maiores montados<br />
com um ajuste de interferência<br />
geralmente exigem maior força<br />
para serem removidos,<br />
particularmente se, após um<br />
longo período de serviço, tiver<br />
ocorrido corrosão por atrito. O<br />
uso do método de injeção de<br />
óleo facilita consideravelmente<br />
a desmontagem em tais casos.<br />
Isso pressupõe que os dutos de<br />
fornecimento de óleo e<br />
ranhuras de distribuição<br />
necessários foram projetados<br />
no arranjo.<br />
Quando anéis internos sem flange de<br />
rolamentos de rolos cilíndricos, ou com<br />
apenas um flange, que não devam ser<br />
removidos com freqüência, ou se anéis<br />
internos maiores (de até 400mm de<br />
diâmetro do furo) tiverem de ser<br />
desmontados, será menos custoso e<br />
também mais fácil utilizar o assim<br />
chamado anel de desmontagem<br />
____________________________________________________________<br />
64<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
térmico, também chamado de anel de aquecimento. Trata-se de um anel entalhado,<br />
geralmente de liga leve, com alças.<br />
Desmontagem - Rolamentos com furo cônico<br />
Desmontagem de um rolamento em um munhão cônico<br />
Rolamentos pequenos e médios em<br />
munhões cônicos podem ser<br />
desmontados utilizando-se extratores<br />
convencionais, que se encaixam no anel<br />
interno. Deve-se usar, de preferência, um<br />
extrator de centragem automática para<br />
evitar <strong>da</strong>nos ao assento do rolamento.<br />
Normalmente, rolamentos em assentos<br />
cônicos se soltam muito rapi<strong>da</strong>mente. Portanto, é necessário proporcionar um<br />
batente de algum tipo (por exemplo, uma porca de segurança) para evitar que o<br />
rolamento seja completamente retirado do eixo.<br />
A desmontagem de rolamentos grandes de munhões<br />
cônicos é bastante facilita<strong>da</strong> quando o método de<br />
injeção de óleo é empregado. Após a injeção de óleo<br />
pressurizado entre as superfícies conjuga<strong>da</strong>s, o<br />
rolamento subitamente se separa de seu assento.<br />
Portanto, um batente deve ser utilizado (por<br />
exemplo, uma porca de eixo ou chapa de<br />
extremi<strong>da</strong>de) para limitar o movimento axial do<br />
rolamento a um tanto mais que a distância do<br />
avançamento axial.<br />
Desmontagem de um rolamento em uma bucha de fixação<br />
Rolamentos de tamanhos pequenos e médios em<br />
buchas de fixação e eixos lisos podem ser<br />
desmontados por golpes de martelo aplicados em um<br />
mandril até o rolamento ser liberado. Primeiramente,<br />
contudo, a porca <strong>da</strong> bucha deve ser afrouxa<strong>da</strong> algumas<br />
voltas<br />
____________________________________________________________<br />
65<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamentos de tamanhos pequenos e<br />
médios em buchas de fixação e eixos<br />
escalonados contra um anel de<br />
suporte podem ser desmontados pelo<br />
uso de um encosto contra a porca <strong>da</strong><br />
bucha, previamente afrouxa<strong>da</strong><br />
algumas voltas.<br />
Desmontagem de um rolamento em uma bucha de desmontagem<br />
Ao desmontar rolamentos em buchas de desmontagem, o<br />
dispositivo de travamento axial (uma porca de segurança,<br />
tampa de extremi<strong>da</strong>de, etc.) deve ser removido.<br />
Rolamentos pequenos e médios podem ser desmontados<br />
utilizando-se uma porca de segurança e um gancho ou<br />
chave de impacto para liberar o rolamento.<br />
Armazenamento dos rolamentos<br />
Os rolamentos podem ser armazenados em sua embalagem original por vários<br />
anos, desde que a umi<strong>da</strong>de relativa do armazém não exce<strong>da</strong> 60% e não haja<br />
grandes variações de temperatura. O armazém deve estar livre de vibrações e<br />
abalos.<br />
Em rolamentos ve<strong>da</strong>dos ou com placas de proteção, é possível que as proprie<strong>da</strong>des<br />
de lubrificação <strong>da</strong> graxa com a qual eles estejam preenchidos tenham se deteriorado<br />
caso os rolamentos tenham sido armazenados por um longo tempo. Os rolamentos<br />
que não estiverem armazenados em suas embalagens originais deverão ser bem<br />
protegidos contra corrosão e contaminação.<br />
Rolamentos grandes só devem ser armazenados deitados e, preferivelmente, com<br />
suporte para to<strong>da</strong> a extensão <strong>da</strong>s faces laterais dos anéis. Caso sejam mantidos em<br />
posição vertical, o peso dos anéis e dos corpos rolantes poderá provocar uma<br />
deformação permanente porque as paredes dos anéis são relativamente finas.<br />
____________________________________________________________<br />
66<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Inspeção e limpeza<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Como todos os outros componentes importantes <strong>da</strong>s máquinas, os rolamentos de<br />
esferas e de rolos devem ser limpos e examinados com freqüência. Os intervalos<br />
entre tais exames dependem inteiramente <strong>da</strong>s condições operacionais.<br />
Quando é possível avaliar as condições do rolamento em serviço, por exemplo,<br />
ouvindo o som do rolamento quando o mesmo está em movimento e examinando o<br />
lubrificante ou medindo a temperatura deste, normalmente, basta que os rolamentos<br />
(anéis, gaiola e corpos rolantes) e outras peças do arranjo de rolamentos sejam<br />
completamente limpos e inspecionados anualmente. Quando a carga é alta, a<br />
freqüência de inspeção deve ser aumenta<strong>da</strong>, por exemplo, rolamentos para<br />
laminadores costumam ser inspecionados quando os rolos são trocados.<br />
Após os componentes dos rolamentos serem limpos com um solvente apropriado<br />
(álcool, parafina, etc.), eles devem ser oleados ou engraxados imediatamente para<br />
evitar corrosão. Isso é particularmente importante para rolamentos de máquinas que<br />
sejam deixa<strong>da</strong>s para<strong>da</strong>s por períodos de tempo consideráveis.<br />
5.4.LUBRIFICAÇÃO<br />
Se os rolamentos devem operar de maneira confiável, eles deverão estar<br />
adequa<strong>da</strong>mente lubrificados para evitar o contato direto de metal com metal entre os<br />
corpos rolantes, pistas e gaiolas. O lubrificante também inibe o desgaste e protege<br />
as superfícies do rolamento contra corrosão. A escolha de um lubrificante adequado<br />
e do método de lubrificação para ca<strong>da</strong> aplicação de rolamentos é, portanto,<br />
importante assim como a manutenção correta.<br />
Uma ampla gama de graxas e óleos está disponível para a lubrificação de<br />
rolamentos e existem também lubrificantes sólidos, por exemplo, para condições de<br />
temperaturas extremas. A escolha de um lubrificante depende principalmente <strong>da</strong>s<br />
condições operacionais, ou seja, <strong>da</strong> faixa de temperatura e <strong>da</strong>s veloci<strong>da</strong>des, bem<br />
como <strong>da</strong> influência do ambiente ao redor.<br />
As temperaturas de funcionamento mais favoráveis serão obti<strong>da</strong>s quando a<br />
quanti<strong>da</strong>de mínima de lubrificante necessária para uma lubrificação confiável do<br />
rolamento for forneci<strong>da</strong>. No entanto, quando o lubrificante tem funções adicionais,<br />
como ve<strong>da</strong>ção ou dissipação do calor, podem ser exigi<strong>da</strong>s quanti<strong>da</strong>des adicionais<br />
de lubrificante.<br />
O lubrificante em um arranjo de rolamentos perde gradualmente suas proprie<strong>da</strong>des<br />
de lubrificação como resultado de trabalho mecânico, envelhecimento e acúmulo de<br />
contaminação. Portanto, é necessário que a graxa seja recarrega<strong>da</strong> ou renova<strong>da</strong> e<br />
que o óleo seja filtrado e trocado em intervalos regulares.<br />
Lubrificação com graxa<br />
A graxa pode ser utiliza<strong>da</strong> para lubrificar os rolamentos em condições operacionais<br />
normais na maioria <strong>da</strong>s aplicações.<br />
____________________________________________________________<br />
67<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
A graxa é mais vantajosa que o óleo por aderir mais facilmente no arranjo do<br />
rolamento, especialmente onde os eixos estão inclinados ou estão na vertical, e<br />
também contribui para ve<strong>da</strong>r o arranjo contra contaminantes, umi<strong>da</strong>de ou água.<br />
Quanti<strong>da</strong>des excessivas de graxa farão com que a temperatura de funcionamento<br />
do rolamento aumente rapi<strong>da</strong>mente, especialmente ao trabalhar em veloci<strong>da</strong>des<br />
altas. Como regra geral, na parti<strong>da</strong>, apenas o rolamento deve estar totalmente<br />
preenchido, enquanto o espaço livre na caixa deve estar parcialmente preenchido<br />
com graxa. Antes de operar em veloci<strong>da</strong>de total, deve-se deixar que o excesso de<br />
graxa no rolamento se acomode ou escape durante um período de funcionamento<br />
inicial. No final do período de funcionamento inicial, a temperatura de funcionamento<br />
cairá consideravelmente indicando que a graxa foi distribuí<strong>da</strong> no arranjo do<br />
rolamento.<br />
No entanto, onde os rolamentos devem operar em veloci<strong>da</strong>des muito baixas e uma<br />
boa proteção contra contaminação e corrosão for necessária, é aconselhável<br />
preencher a caixa completamente com graxa.<br />
Graxas lubrificantes<br />
As graxas lubrificantes são compostas de um óleo sintético ou mineral combinado<br />
com um espessante. Os espessantes geralmente são sabões metálicos. No entanto,<br />
outros espessantes, por exemplo, poliuréia, podem ser utilizados para desempenho<br />
superior em determina<strong>da</strong>s áreas, como aplicações em altas temperaturas. Os<br />
aditivos também podem ser incluídos para aprimorar determina<strong>da</strong>s proprie<strong>da</strong>des <strong>da</strong><br />
graxa. A consistência <strong>da</strong> graxa depende amplamente do tipo e <strong>da</strong> concentração do<br />
espessante utilizado e <strong>da</strong> temperatura de funcionamento <strong>da</strong> aplicação.<br />
Ao selecionar uma graxa, a consistência, a faixa de temperatura de funcionamento,<br />
as proprie<strong>da</strong>des de inibição de ferrugem e a capaci<strong>da</strong>de de carga são os fatores<br />
mais importantes a serem considerados. A seguir, informações detalha<strong>da</strong>s sobre<br />
essas proprie<strong>da</strong>des<br />
Consistência<br />
Em aplicações sujeitas à vibração, a graxa é muito agita<strong>da</strong> à medi<strong>da</strong> que é<br />
continuamente lança<strong>da</strong> novamente no rolamento pela vibração. As graxas com<br />
consistência mais alta podem aju<strong>da</strong>r aqui, mas a rigidez sozinha não fornece<br />
necessariamente a lubrificação adequa<strong>da</strong>. Portanto, devem ser utiliza<strong>da</strong>s graxas<br />
mecanicamente estáveis.<br />
As graxas espessa<strong>da</strong>s com poliuréia podem amolecer ou endurecer, dependendo <strong>da</strong><br />
taxa de cisalhamento na aplicação. Em aplicações com eixos verticais, há o risco de<br />
que uma graxa de poliuréia vaze em determina<strong>da</strong>s condições.<br />
Proteção contra corrosão, comportamento na presença de água<br />
A graxa deve proteger o rolamento contra corrosão e não deve ser removi<strong>da</strong> do<br />
arranjo de rolamentos em casos de penetração de água. O tipo de espessante<br />
determina exclusivamente a resistência à água: as graxas complexa de lítio,<br />
____________________________________________________________<br />
68<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
complexa de cálcio e de poliuréia geralmente oferecem muito boa resistência. O tipo<br />
de aditivo inibidor de ferrugem determina principalmente as proprie<strong>da</strong>des <strong>da</strong>s graxas<br />
inibidoras de ferrugem.<br />
Em veloci<strong>da</strong>des muito baixas, um preenchimento total com graxa é benéfico para<br />
proteger contra corrosão e para prevenir o ingresso de água.<br />
Capaci<strong>da</strong>de de carga, aditivos EP e AW<br />
A vi<strong>da</strong> do rolamento fica mais curta se a espessura <strong>da</strong> película do lubrificante não for<br />
suficiente para evitar o contato de metal com metal <strong>da</strong>s asperezas nas superfícies<br />
de contato. Uma opção para superar isso é utilizar os chamados aditivos EP<br />
(pressão extrema). Altas temperaturas, induzi<strong>da</strong>s pelo contato de aspereza local,<br />
ativam esses aditivos que favorecem o desgaste moderado nos pontos de contato.<br />
O resultado é uma superfície mais lisa, menores esforços de contato e um aumento<br />
na vi<strong>da</strong> útil.<br />
Muitos aditivos EP modernos são do tipo sulfuroso/ fosforoso. Infelizmente, esses<br />
aditivos podem ter um efeito negativo na resistência <strong>da</strong> matriz de aço do rolamento.<br />
Se tais aditivos forem utilizados, a ativi<strong>da</strong>de química não poderá ser restrita aos<br />
contatos de aspereza. Se a temperatura de funcionamento e as tensões de contato<br />
forem muito altas, os aditivos poderão se tornar quimicamente reativos mesmo sem<br />
o contato de aspereza. Isso pode propiciar processos de corrosão/ difusão nos<br />
contatos e levar a falhas prematuras no rolamento, geralmente inicia<strong>da</strong>s por microcorrosão.<br />
Portanto, a SKF recomen<strong>da</strong> o uso de aditivos EP menos reativos em<br />
temperaturas de funcionamento acima de 80°C. Lubrificantes com aditivos EP não<br />
devem ser usados em rolamentos que operam em temperaturas superiores a 100°C.<br />
Para veloci<strong>da</strong>des muito baixas, aditivos lubrificantes sólidos, como grafite e<br />
dissulfeto de molibdênio (MoS2) são às vezes incluídos na embalagem do aditivo<br />
para aprimorar o efeito EP. Esses aditivos devem ter um nível de pureza alto e um<br />
tamanho de partícula muito pequeno; caso contrário, mossas decorrentes <strong>da</strong> sobrerolagem<br />
<strong>da</strong>s partículas poderão reduzir a vi<strong>da</strong> de fadiga.<br />
Os aditivos AW (antidesgaste) têm uma função semelhante à dos aditivos EP, ou<br />
seja, evitar contato direto de metal com metal. Portanto, os aditivos EP e AW<br />
freqüentemente não são diferenciados entre eles. No entanto, a forma como eles<br />
funcionam é diferente. A principal diferença é que um aditivo AW cria uma cama<strong>da</strong><br />
de proteção que adere à superfície. As asperezas estão, então, deslizando umas<br />
sobre as outras sem contato metálico. A aspereza não é reduzi<strong>da</strong> pelo desgaste<br />
moderado como no caso dos aditivos EP. Deve-se tomar muito cui<strong>da</strong>do aqui; os<br />
aditivos AW podem conter elementos que, <strong>da</strong> mesma forma que os aditivos EP,<br />
podem migrar para o aço e enfraquecer a estrutura.<br />
Determinados espessantes (por exemplo, complexo de sulfonato de cálcio) também<br />
proporcionam um efeito EP/AW sem ativi<strong>da</strong>de química e o efeito resultante na vi<strong>da</strong><br />
de fadiga do rolamento. Portanto, os limites de temperatura de funcionamento para<br />
aditivos EP não se aplicam a essas graxas.<br />
Se a espessura <strong>da</strong> película do lubrificante for suficiente, a SKF geralmente não<br />
recomen<strong>da</strong> o uso de aditivos EP e AW. No entanto, existem circunstâncias nas quais<br />
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69<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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os aditivos EP/AW podem ser úteis. Se um deslizamento excessivo entre os rolos e<br />
as pistas for esperado, eles poderão ser benéficos.<br />
Miscibili<strong>da</strong>de<br />
Se for necessário trocar de graxa, a miscibili<strong>da</strong>de (capaci<strong>da</strong>de de misturar graxas<br />
sem efeitos adversos) deve ser considera<strong>da</strong>. Se forem mistura<strong>da</strong>s graxas<br />
incompatíveis, a consistência resultante poderá mu<strong>da</strong>r radicalmente, a ponto de<br />
causar <strong>da</strong>nos nos rolamentos, por exemplo, em decorrência de vazamento intenso.<br />
As graxas que contêm o mesmo espessante e óleos base semelhantes geralmente<br />
podem ser mistura<strong>da</strong>s sem conseqüências prejudiciais, por exemplo, uma graxa de<br />
óleo mineral/espessante de lítio geralmente pode ser mistura<strong>da</strong> com outra graxa de<br />
óleo mineral/espessante de lítio. Além disso, algumas graxas com espessantes<br />
diferentes, por exemplo, graxas complexas de cálcio e de lítio, são misturáveis entre<br />
si.<br />
Nos arranjos de rolamentos em que uma consistência de graxa baixa possa levar ao<br />
escape de graxa do arranjo, a próxima relubrificação deve incluir a purgação de to<strong>da</strong><br />
a graxa antiga do arranjo e dos dutos de lubrificação em vez de um<br />
reabastecimento. "). As graxas de poliuréia modernas (por exemplo, graxa SKF<br />
LGHP-2) tendem a ser mais compatíveis com conservantes do que algumas <strong>da</strong>s<br />
graxas de poliuréia mais antigas. Observe que graxas à base de óleo fluorado<br />
sintético com um espessante PTFE (por exemplo, graxa SKF LGET-2), não são<br />
compatíveis com conservantes padrão e os conservantes devem ser removidos<br />
antes <strong>da</strong> aplicação <strong>da</strong> graxa.<br />
Relubrificação<br />
Os rolamentos têm de ser lubrificados novamente se a vi<strong>da</strong> útil <strong>da</strong> graxa for menor<br />
do que a vi<strong>da</strong> útil espera<strong>da</strong> do rolamento. A relubrificação deve ser feita sempre no<br />
momento em que a condição do lubrificante existente ain<strong>da</strong> esteja satisfatória.<br />
O momento em que a relubrificação deve ser feita depende de muitos fatores<br />
relacionados. Isso inclui o tamanho e o tipo de rolamento, veloci<strong>da</strong>de, temperatura<br />
de funcionamento, tipo de graxa, espaço ao redor do<br />
rolamento e o ambiente do rolamento. Só é possível<br />
basear as recomen<strong>da</strong>ções em regras estatísticas<br />
Relubrificação - Procedimentos para<br />
relubrificação<br />
A escolha do procedimento de relubrificação<br />
geralmente depende <strong>da</strong> aplicação e do intervalo de<br />
relubrificação tf obtido:<br />
– O reabastecimento é um procedimento conveniente<br />
e preferido quando o intervalo de relubrificação é<br />
inferior a seis meses. Ele permite uma operação<br />
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70<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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contínua e, quando comparado com a relubrificação contínua, proporciona uma<br />
temperatura estável e mais baixa.<br />
– A renovação do preenchimento de graxa geralmente é recomen<strong>da</strong><strong>da</strong> quando os<br />
intervalos de relubrificação são superiores a seis meses. Esse procedimento<br />
costuma ser aplicado como parte de um programa de manutenção do rolamento, por<br />
exemplo, em aplicações ferroviárias.<br />
– A relubrificação contínua é utiliza<strong>da</strong> quando os intervalos de relubrificação<br />
estimados são curtos, por exemplo, devido a efeitos adversos de contaminação ou<br />
quando outros procedimentos de relubrificação forem inconvenientes devido à<br />
dificul<strong>da</strong>de de acesso ao rolamento. Entretanto, a relubrificação contínua não é<br />
recomen<strong>da</strong><strong>da</strong> para aplicações com veloci<strong>da</strong>des rotacionais eleva<strong>da</strong>s, uma vez que a<br />
agitação intensa <strong>da</strong> graxa pode levar a temperaturas de funcionamento muito altas e<br />
à destruição <strong>da</strong> estrutura espessante <strong>da</strong> graxa.<br />
Ao utilizar rolamentos diferentes em um arranjo de rolamentos, é uma prática<br />
comum aplicar o menor intervalo de relubrificação estimado para ambos os<br />
rolamentos. As diretrizes e as quanti<strong>da</strong>des de graxa para os três procedimentos<br />
alternativos são forneci<strong>da</strong>s a seguir.<br />
Procedimentos para relubrificação – Reabastecimento<br />
Conforme mencionado na introdução <strong>da</strong> seção de<br />
lubrificação com graxa, o rolamento deve estar,<br />
inicialmente, totalmente preenchido, enquanto o espaço<br />
livre na caixa deve estar parcialmente preenchido.<br />
Dependendo do método pretendido de reabastecimento,<br />
são recomen<strong>da</strong><strong>da</strong>s as seguintes porcentagens de<br />
preenchimento de graxa para este espaço livre na caixa:<br />
– 40% quando o reabastecimento é feito no lado do<br />
rolamento<br />
20% quando o reabastecimento é feito pela ranhura<br />
e pelos furos de relubrificação no anel interno ou<br />
externo do rolamento.<br />
O perigo do excesso de graxa acumulado no espaço ao<br />
redor do rolamento e os decorrentes picos de temperatura,<br />
com seu efeito prejudicial à graxa bem como ao rolamento, é<br />
mais evidente quando os rolamentos operam em<br />
veloci<strong>da</strong>des altas. Nesses casos, é aconselhável utilizar uma<br />
válvula de escape de graxa em vez de um orifício de saí<strong>da</strong>.<br />
Isso evita uma super lubrificação e permite que a<br />
relubrificação seja executa<strong>da</strong> com a máquina em<br />
funcionamento. Uma válvula de escape de graxa é composta<br />
basicamente por um disco que gira com o eixo e que forma<br />
uma fresta estreita em conjunto com a tampa de<br />
extremi<strong>da</strong>de <strong>da</strong> caixa. O excesso de graxa e a graxa usa<strong>da</strong><br />
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71<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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são lançados para fora do disco em uma cavi<strong>da</strong>de anular e sai <strong>da</strong> caixa por uma<br />
abertura no lado inferior <strong>da</strong> tampa de extremi<strong>da</strong>de. Informações adicionais a respeito<br />
do design e do dimensionamento <strong>da</strong>s válvulas de escape de graxa podem ser<br />
forneci<strong>da</strong>s mediante solicitação.<br />
Para assegurar que a graxa nova realmente está atingindo o rolamento e<br />
substituindo a graxa velha, o duto de lubrificação <strong>da</strong> caixa deve alimentar a graxa<br />
adjacente à lateral do anel externo ou, melhor ain<strong>da</strong>, no rolamento. Para<br />
proporcionar uma lubrificação eficiente, alguns tipos de rolamentos, por exemplo,<br />
rolamentos auto compensadores de rolos, são fornecidos com uma ranhura e/ou<br />
orifícios de relubrificação no anel interno ou externo. Para que a troca de graxa velha<br />
seja bem-sucedi<strong>da</strong>, é importante que a graxa seja reabasteci<strong>da</strong> com a máquina em<br />
funcionamento. Nos casos em que a máquina não está em funcionamento, o<br />
rolamento deve ser girado durante o reabastecimento. Ao lubrificar o rolamento<br />
diretamente pelo anel interno ou externo, a graxa nova é mais eficaz no<br />
reabastecimento; conseqüentemente, a quanti<strong>da</strong>de de graxa necessária é reduzi<strong>da</strong><br />
quando compara<strong>da</strong> com a relubrificação a partir <strong>da</strong> lateral. Considera-se que os<br />
dutos de lubrificação já foram preenchidos com graxa durante o processo de<br />
montagem. Se não foram, uma quanti<strong>da</strong>de de relubrificação maior durante o<br />
primeiro reabastecimento será necessária para compensar os dutos vazios. Onde<br />
forem utilizados dutos de lubrificação longos, verifique se a graxa pode ser<br />
bombea<strong>da</strong> adequa<strong>da</strong>mente na temperatura ambiente prevalecente. O<br />
preenchimento de graxa completo deverá ser trocado quando o espaço livre na<br />
caixa não puder mais acomo<strong>da</strong>r graxa adicional, por exemplo, aproxima<strong>da</strong>mente<br />
acima de 75% do volume livre <strong>da</strong> caixa. Quando a relubrificação é feita pela lateral e<br />
ao começar com 40% do preenchimento inicial <strong>da</strong> caixa, o preenchimento de graxa<br />
completo deve ser trocado após aproxima<strong>da</strong>mente cinco reabastecimentos. Devido<br />
ao preenchimento inicial inferior <strong>da</strong> caixa e <strong>da</strong> quanti<strong>da</strong>de superior reduzi<strong>da</strong> durante<br />
o reabastecimento no caso de relubrificação do rolamento diretamente pelo anel<br />
interno ou externo, a renovação só será necessária em casos excepcionais.<br />
Procedimentos para relubrificação - Renovando o preenchimento de graxa<br />
Quando a renovação do preenchimento de graxa é feita no intervalo de<br />
relubrificação estimado ou após um determinado número de reabastecimentos, a<br />
graxa usa<strong>da</strong> no arranjo de rolamentos deve ser completamente removi<strong>da</strong> e troca<strong>da</strong><br />
por graxa nova.<br />
O preenchimento do rolamento e <strong>da</strong> caixa com graxa deve ser feito de acordo com<br />
as diretrizes forneci<strong>da</strong>s em "Reabastecimento".<br />
Para permitir a renovação do preenchimento de graxa, a caixa do rolamento deve<br />
ser facilmente acessível e aberta. A tampa <strong>da</strong>s caixas de divisão e as tampas de<br />
caixas de uma única parte geralmente podem ser removi<strong>da</strong>s para que o rolamento<br />
fique exposto. Depois de remover a graxa usa<strong>da</strong>, a graxa nova deve ser comprimi<strong>da</strong><br />
entre os corpos rolantes. Deve-se tomar muito cui<strong>da</strong>do para que os contaminantes<br />
não entrem no rolamento nem na caixa ao fazer a relubrificação e a própria graxa<br />
deve ser protegi<strong>da</strong>. O uso de luvas à prova de graxa é recomen<strong>da</strong>do para evitar<br />
reações alérgicas na pele.<br />
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72<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Lubrificação com óleo<br />
O óleo geralmente é utilizado para lubrificação de rolamentos quando as altas<br />
veloci<strong>da</strong>des ou temperaturas de funcionamento impedem o uso <strong>da</strong> graxa, quando o<br />
calor de fricção ou aplicado precisa ser removido <strong>da</strong> posição do rolamento ou<br />
quando componentes adjacentes (engrenagens, etc.) são lubrificados com óleo.<br />
Para aumentar a vi<strong>da</strong> útil do rolamento, todos os métodos de lubrificação de<br />
rolamento que utilizam óleo limpo são preferidos, ou seja, lubrificação com óleo<br />
circulante bem filtrado, método de jato de óleo e o método de lubrificação por<br />
atomização com óleo e ar filtrado. Ao utilizar os métodos de óleo circulante e de<br />
lubrificação por atomização, devem ser fornecidos dutos corretamente<br />
dimensionados para que o óleo que sai do rolamento possa deixar o arranjo.<br />
Métodos de lubrificação com óleo<br />
Banho de óleo<br />
Anel de coleta de óleo<br />
Arruela de assento esférica<br />
Para aplicações de rolamentos em que as veloci<strong>da</strong>des e a<br />
temperatura de funcionamento fazem com que a<br />
lubrificação com óleo seja necessária e uma alta<br />
confiabili<strong>da</strong>de seja exigi<strong>da</strong>, é recomen<strong>da</strong>do o método de<br />
lubrificação de anel de coleta de óleo. O anel de coleta<br />
serve para produzir a circulação do óleo. O anel fica<br />
frouxamente pendurado em uma bucha no eixo em um<br />
lado do rolamento e mergulha no óleo na metade inferior<br />
<strong>da</strong> caixa. Conforme o eixo gira, o anel segue e transporta<br />
O método mais simples de lubrificação com óleo<br />
é o banho de óleo. O óleo, que é coletado<br />
através dos componentes de rotação do<br />
rolamento, é distribuído dentro do rolamento e<br />
depois derramado de volta para o banho de óleo.<br />
O nível de óleo deve quase alcançar o centro do<br />
corpo rolante inferior quando o rolamento estiver<br />
estacionário<br />
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73<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
o óleo <strong>da</strong> parte inferior para um canal de coleta. Em segui<strong>da</strong>, o óleo flui através do<br />
rolamento de volta para o reservatório na parte inferior<br />
Óleo circulante<br />
Jato de óleo<br />
Para uma operação em veloci<strong>da</strong>de<br />
muito alta, deve ser forneci<strong>da</strong> ao<br />
rolamento uma quanti<strong>da</strong>de de óleo<br />
suficiente, mas não excessiva, a fim de<br />
proporcionar a lubrificação adequa<strong>da</strong><br />
sem aumentar a temperatura de<br />
funcionamento mais do que o<br />
necessário. Um método particularmente<br />
eficaz para se conseguir isso é o de jato<br />
de óleo, onde um jato de óleo sob alta<br />
pressão é direcionado na lateral do<br />
rolamento. A veloci<strong>da</strong>de do jato de óleo<br />
deve ser suficientemente alta (pelo<br />
menos 15m/s) para penetrar na<br />
turbulência que envolve o rolamento<br />
rotativo.<br />
A operação em altas veloci<strong>da</strong>des faz com<br />
que a temperatura de funcionamento<br />
aumente, acelerando o envelhecimento do<br />
óleo. Para evitar trocas freqüentes de óleo e<br />
para conseguir uma condição totalmente<br />
cheia, o método de lubrificação de óleo<br />
circulante geralmente é o preferido. A<br />
circulação normalmente é produzi<strong>da</strong> com<br />
auxílio de uma bomba. Depois que o óleo<br />
passa pelo rolamento, ele geralmente é<br />
depositado em um tanque onde é filtrado e,<br />
se necessário, resfriado antes de ser<br />
retornado ao rolamento. O resfriamento do<br />
óleo permite que a temperatura de<br />
funcionamento do rolamento seja manti<strong>da</strong><br />
em um nível baixo.<br />
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74<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
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Lubrificação por atomização<br />
Óleos lubrificantes<br />
Com o método de lubrificação por atomização-<br />
também chamado de método de ar lubrificado<br />
- quanti<strong>da</strong>des precisamente medi<strong>da</strong>s e muito<br />
pequenas de óleo são direciona<strong>da</strong>s para ca<strong>da</strong><br />
rolamento individual por ar comprimido. Esta<br />
quanti<strong>da</strong>de mínima permite que os rolamentos<br />
operem em temperaturas inferiores ou em<br />
veloci<strong>da</strong>des mais altas do que em qualquer<br />
outro método de lubrificação. O óleo é<br />
fornecido aos condutores por uma uni<strong>da</strong>de<br />
medidora, como o SKF TOS-EX2, em<br />
intervalos determinados. O óleo é transportado<br />
pelo ar comprimido; ele cobre o interior dos<br />
condutores e se espalha por sua extensão. Ele<br />
é projetado para o rolamento através de um<br />
bocal. O ar comprimido serve para esfriar o<br />
rolamento e também produz um excedente de<br />
pressão no arranjo de rolamentos que evita a<br />
entra<strong>da</strong> de contaminantes.<br />
Os óleos minerais puros geralmente são os preferidos para lubrificação dos<br />
rolamentos. Os óleos que contêm EP, produtos contra desgaste e outros aditivos<br />
para melhoria de certas proprie<strong>da</strong>des dos lubrificantes geralmente são utilizados<br />
apenas em casos especiais. Estão disponíveis versões sintéticas de várias classes<br />
populares de lubrificantes. Os óleos sintéticos geralmente são considerados para<br />
lubrificação de rolamentos apenas em casos extremos, ou seja, em temperaturas de<br />
funcionamento muito baixas ou muito altas. O termo óleo sintético abrange uma<br />
ampla varie<strong>da</strong>de de materiais-base diferentes. Os principais são PAO<br />
(polialfaolefinas), ésteres e glicóis de polialquileno (PAG). Esses óleos sintéticos<br />
possuem proprie<strong>da</strong>des diferentes dos óleos minerais.Com relação à vi<strong>da</strong> de fadiga<br />
do rolamento, a espessura real <strong>da</strong> película de lubrificante desempenha um papel<br />
fun<strong>da</strong>mental. A viscosi<strong>da</strong>de do óleo, o índice de viscosi<strong>da</strong>de e o coeficiente pressãoviscosi<strong>da</strong>de<br />
influenciam a espessura real <strong>da</strong> película na área de contato em uma<br />
condição totalmente cheia. Na maioria dos lubrificantes baseados em óleos<br />
minerais, o coeficiente pressão-viscosi<strong>da</strong>de é semelhante e os valores genéricos<br />
obtidos nos informativos especializados podem ser utilizados sem grandes erros. No<br />
entanto, a resposta <strong>da</strong> viscosi<strong>da</strong>de ao aumento de pressão é determina<strong>da</strong> pela<br />
estrutura química dos materiais-base utilizados. Como resultado, há uma variação<br />
considerável nos coeficientes pressão-viscosi<strong>da</strong>de para os diferentes tipos de<br />
materiais-base sintéticos. Devido a diferenças no índice de viscosi<strong>da</strong>de e no<br />
coeficiente pressão-viscosi<strong>da</strong>de, devemos lembrar que a formação <strong>da</strong> película<br />
lubrificante, quando utilizado óleo sintético, pode ser diferente <strong>da</strong> de um óleo mineral<br />
____________________________________________________________<br />
75<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
que tenha a mesma viscosi<strong>da</strong>de. Informações precisas devem sempre ser<br />
solicita<strong>da</strong>s ao fornecedor do lubrificante em questão.<br />
Além disso, os aditivos desempenham uma função na formação <strong>da</strong> película. Devido<br />
a diferenças na solubili<strong>da</strong>de, são aplicados diferentes tipos de aditivos nos óleos<br />
sintéticos quando comparados a contrapartes basea<strong>da</strong>s em óleo mineral<br />
Troca de óleo<br />
A freqüência necessária para a troca de óleo depende principalmente <strong>da</strong>s condições<br />
operacionais e <strong>da</strong> quanti<strong>da</strong>de de óleo.<br />
Com a lubrificação de banho de óleo, geralmente é suficiente trocar o óleo uma vez<br />
por ano, desde que a temperatura de funcionamento não exce<strong>da</strong> 50°C e haja pouco<br />
risco de contaminação. Temperaturas mais altas deman<strong>da</strong>m trocas de óleo mais<br />
freqüentes, por exemplo, para temperaturas de funcionamento em torno de 100°C, o<br />
óleo deve ser trocado a ca<strong>da</strong> três meses. As trocas de óleo freqüentes também são<br />
necessárias se outras condições operacionais forem árduas.<br />
Com a lubrificação com óleo circulante, o período entre duas trocas de óleo também<br />
é determinado pela freqüência com que a quanti<strong>da</strong>de de óleo total é circula<strong>da</strong> e se o<br />
óleo é ou não resfriado. Geralmente só é possível determinar um intervalo adequado<br />
por execuções de testes e pela inspeção regular <strong>da</strong> condição do óleo para ver se ele<br />
não está contaminado e se não está excessivamente oxi<strong>da</strong>do. O mesmo se aplica à<br />
lubrificação com jato de óleo. Com a lubrificação por atomização, o óleo só passa<br />
pelo rolamento uma vez e não é circulado novamente.<br />
Falhas em rolamentos e suas causas<br />
Ca<strong>da</strong> uma <strong>da</strong>s diferentes causas de falhas em rolamentos – lubrificação inadequa<strong>da</strong><br />
ou insuficiente, manuseio grosseiro, ve<strong>da</strong>dores deficientes, montagens incorretas,<br />
etc – produzem falhas com características próprias.<br />
As falhas em estágio primário, dão origem às falhas em estágio secundário, ou seja,<br />
aos descascamentos e trincas.<br />
Mesmo as falhas em estágio primário podem fazer com que os rolamentos venham<br />
a ser sucateados. Por exemplo, se o rolamento apresentar vibrações, ou excessiva<br />
folga interna, ou ain<strong>da</strong> muitos ruídos, ele estará condenado.<br />
De um modo geral, um rolamento <strong>da</strong>nificado, freqüentemente, apresenta uma<br />
combinação de falhas em estágio primário e secundário.<br />
Falhas em estágio primário<br />
Desgaste<br />
Endentações<br />
Arranhamento<br />
Deterioração de superfície<br />
Corrosão Dano por corrente elétrica<br />
Falhas em estágio secundário<br />
Descascamento<br />
Trincas<br />
____________________________________________________________<br />
76<br />
Técnico em Mecânica Industrial
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
Rolamentos- identificação<br />
Arranjo de rolamentos<br />
Rolamentos radiais<br />
1-Rolamentos de rolos<br />
cilíndricos<br />
2-Rolamento de esferas de<br />
quatro pontos de contato<br />
3- Caixa<br />
4- Eixo<br />
5- Ressalto de encosto do<br />
eixo<br />
6- Diâmetro do eixo<br />
7- Chapa de fixação<br />
8- Ve<strong>da</strong>nte de eixo radial<br />
9- Anel espaçador<br />
10-Diâmetro do furo <strong>da</strong> caixa<br />
11-Furo <strong>da</strong> caixa<br />
12-Tampa <strong>da</strong> caixa<br />
13-Anel de retenção<br />
1-Anel interno<br />
2-Anel externo<br />
3-Corpo rolante: esfera, rolo cilíndrico, agulha, rolo cônico, rolo autocompensador<br />
4-Gaiola<br />
5-Placa de ve<strong>da</strong>ção<br />
Ve<strong>da</strong>ção – feita de elastômero, com contato (mostrado na figura) ou sem contato<br />
6-Placa de proteção – feita de aço laminado, sem contato<br />
7-Diâmetro externo do anel externo<br />
8-Furo do anel interno<br />
9-Diâmetro do ressalto do anel interno<br />
10-Diâmetro do ressalto do anel externo<br />
11-Anel de retenção<br />
12-Face lateral do anel externo<br />
13-Ranhura de ancoragem do ve<strong>da</strong>nte<br />
14-Pista do anel externo<br />
15-Pista do anel interno<br />
16-Ranhura de ve<strong>da</strong>ção<br />
17-Face lateral do anel interno<br />
18-Chanfro<br />
19-Diâmetro médio do rolamento<br />
20-Largura total do rolamento<br />
21-Flange-guia<br />
22-Flange de retenção<br />
23-Ângulo de contato<br />
____________________________________________________________<br />
77<br />
Técnico em Mecânica Industrial
Rolamentos axiais<br />
<strong>Prática</strong> <strong>da</strong> <strong>Manutenção</strong><br />
____________________________________________________________<br />
24 Arruela de eixo<br />
25 Conjunto de gaiola e corpos rolantes<br />
26 Arruela de caixa<br />
27 Arruela de caixa com superfície de assento esférica<br />
28 Arruela de assento esférica<br />
____________________________________________________________<br />
78<br />
Técnico em Mecânica Industrial