MONITORAMENTO DE ROLAMENTO DURANTE A OPERAÇÃO
Rolamentos que estão gastos ou danificados, normalmente apresentam sintomas identificáveis. O monitoramento de rolamento durante a operação é uma recomendação importante para garantir sua vida útil. Além disso, previne uma parada de máquina indesejável e, consequentemente, atrasos na produção.
MONITORAMENTO DE RUÍDOS EM UM ROLAMENTO
Uma maneira comum de identificar uma irregularidade no desempenho do rolamento é ouvindo. Rolamentos em boas condições produzem um ruído contínuo, como traqueia de gato. Sendo assim, sons irregulares geralmente indicam que os rolamentos estão em más condições ou que algo está errado.
A ampla variedade de sons produzidos pelas máquinas inclui também componentes ultrassônicos de ondas curtas. São, por sua natureza, extremamente direcionais. As ferramentas para monitoramento, tais como sondas ultrassônicas, isolam esses ultrassons dos ruídos do ambiente da fábrica e das máquinas e identificam a fonte.
Outra ferramenta SKF popular para o monitoramento de rolamento danificado é o estetoscópio eletrônico. Ele detecta, rastreia e diagnostica todos os tipos de ruídos em máquinas.
MONITORAMENTO DA TEMPERATURA
É importante monitorar a temperatura operacional em todos os locais onde houver um rolamento. Se as condições operacionais não se alteraram, o aumento da temperatura é frequentemente uma indicação de dano iminente no rolamento. No entanto, tenha em vista que há um aumento natural de temperatura durante um ou dois dias após a lubrificação do rolamento e a cada relubrificação.
Os termômetros de contato e termômetros sem contato são ferramentas manuais de monitoramento, usadas para medir temperatura. Os termômetros sem contato são especialmente úteis em áreas de difícil acesso ou perigosas. Além disso, os dispositivos termográficos e câmeras termográficas utilizam o infravermelho para identificar anormalidades térmicas ou “pontos quentes”, que o olho humano não pode ver. A inspeção térmica por infravermelho pode revelar problemas potenciais e identificar as áreas problemáticas sem interromper a produção.
OBSERVAÇÃO: em aplicações onde o anel interno gira, a caixa de mancal é tipicamente 5 °C mais fria que o anel externo do rolamento e 10 °C mais fria que o anel interno do rolamento.
MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES DE LUBRIFICAÇÃO
Os rolamentos atingem o desempenho máximo somente se os níveis de lubrificação forem adequados. Portanto, as condições de lubrificação de um rolamento devem ser acompanhadas de perto. Desse modo a condição do lubrificante deve ser avaliada periodicamente.
A melhor maneira de fazer isso é coletar algumas poucas amostras (normalmente de áreas diferentes) e analisá-las. O Kit de teste de graxa SKF é uma ferramenta útil para verificar no campo as propriedades da graxa. Em geral, a gestão da lubrificação é feita por duas razões principais: para avaliar as condições do lubrificante e para avaliar as condições da máquina.
Monitorar as condições do óleo, por exemplo, oferece a oportunidade de estender o intervalo de troca com a economia do consumo de óleo e redução das paradas de máquina.
RECOMENDAÇÕES DE QUEM É UM DISTRIBUIDOR AUTORIZADO SKF
A Abecom, é o maior distribuidor SKF do Brasil e recomenda as seguintes atividades relacionadas à inspeção da lubrificação:
#1 – Verifique se há vazamento de lubrificante nas áreas próximas do rolamento.
#2 – Examine todos os vazamentos de lubrificante.
Normalmente, os vazamentos são causados por vedações desgastadas, defeitos de vedação, superfícies de apoio de vedações danificadas, contaminação de líquidos como água na graxa e bujões soltos. Também podem ser causados por peças mal encaixadas, por exemplo, entre um mancal e uma tampa de fechamento ou por óleo livre liberado pela graxa que foi desalojada por vibração.
OBSERVAÇÃO: as vedações de borracha são projetadas para permitir o vazamento de uma pequena quantidade de lubrificante para lubrificar a superfície de apoio da vedação.
#3 – Mantenha os colares de proteção e vedações de labirinto, cheios de graxa para obter proteção máxima.
#4 – Verifique se os sistemas automáticos de lubrificação estão funcionando corretamente e fornecendo a quantidade correta de lubrificante aos rolamentos.
#5 – Verifique o nível do lubrificante em reservatórios de coleta e reservatórios e reabasteça quando necessário.
#6 – Relubrifique os rolamentos com graxa, onde e quando aplicável.
MONITORAMENTO DA VIBRAÇÃO DE ROLAMENTOS
A necessidade de análise de vibração advém de três fatos fundamentais:
- Todas as máquinas vibram.
- O começo de um problema mecânico é geralmente acompanhado por um aumento dos níveis de vibração.
- A natureza da falha pode ser determinada a partir das características da vibração.
Cada problema mecânico gera uma frequência de vibração exclusiva. Portanto, essa frequência deve ser analisada para ajudar a identificar a causa raiz. Para captar a frequência da vibração, um transdutor (um sensor piezoelétrico) é estrategicamente colocado na máquina. Há grande variedade de frequências que podem ser geradas por diferentes falhas da máquina:
– baixas frequências, 0 a 2 kHz
– altas frequências, 2 a 50 kHz
– frequências muito altas, > 50 kHz
Vibrações de baixa frequência são causadas, por exemplo, por ressonância estrutural, desalinhamento ou frouxidão mecânica. Frequências altas e muito altas incluem aquelas geradas por danos (defeitos) em rolamentos. Assim, medindo a amplitude em termos da aceleração, é possível obter uma indicação muito precoce do aparecimento de problemas em rolamentos.
MEDIÇÃO DA VIBRAÇÃO
Onde medir
As medições de vibração, utilizando, por exemplo, o SKF Machine Condition Advisor, devem ser obtidas em três direções diferentes em cada posição de rolamento de uma máquina. Medições horizontais normalmente mostram mais vibração do que as medições verticais porque uma máquina é normalmente mais flexível no plano horizontal. O desbalanceamento, por exemplo, produz uma vibração radial que é parcialmente vertical e parcialmente horizontal.
Vibração horizontal excessiva é muitas vezes um bom indicador de desbalanceamento. Normalmente, medições axiais mostram pouca vibração, mas quando existem, geralmente indicam desalinhamento e/ou um eixo torto.
Quando medir
O melhor momento para medir a vibração é quando a máquina está operando em condições normais, ou seja, quando os rolamentos tiverem atingido a temperatura normal de operação e a rotação da máquina estiver dentro da especificação. Em máquinas de rotação variável, as medições devem sempre ser feitas no mesmo ponto no ciclo do processo.
OBSERVAÇÃO: para fins de comparação, a localização e o tipo de medição, bem como as condições operacionais, devem ser idênticos cada vez que uma medida for feita.
Análise da frequência de defeitos de rolamentos
Cada rolamento gera um sinal de baixa frequência. A frequência do sinal depende do número e tamanho dos elementos rolantes, do ângulo de contato do rolamento e o diâmetro do passo do elemento rolante. Sempre que os elementos rolantes passarem por um defeito do rolamento, um sinal de alta frequência é gerado, o que provoca um pico na amplitude do sinal.
A taxa desses picos é uma função da rotação, bem como da posição do defeito no rolamento e da geometria interna do rolamento. Para monitorar as condições de um rolamento, é usada uma técnica chamada envelope ou envolvente de aceleração. Envelope isola o sinal de alta frequência gerado pelo defeito, de outras frequências que ocorrem naturalmente decorrentes da rotação ou estruturais na máquina.
Cálculo das frequências dos defeitos no rolamento
Cada componente do rolamento tem uma frequência de defeito única, que permite que um especialista identifique o dano. As seguintes frequências de defeitos calculadas são:
– BPFO, frequência de passagem da esfera/rolo pela(s) pista(s) do anel externo [Hz]
– BPFI, frequência de passagem da esfera/rolo pela(s) pista(s) do anel interno [Hz]
– BSF, frequência de giro da esfera/rolo [Hz]
– FTF, frequência da gaiola (frequência fundamental do trem) [Hz]
Um programa para cálculo das frequências dos defeitos de rolamentos que, dessa forma, permite identificar o dano está disponível on-line em www.skf.com/rolamentos.
