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