Rolamentos com graxa sólida NTN ROLAMENTOS com GRAXA SÓLIDA Rolamentos com graxa sólida – uso geral Rolamentos com graxa sólida ultra-alta temperatura Rolamentos com graxa sólida grau alimentício Rolamentos com graxa sólida estão disponíveis em dois tipos: O tipo spot-pack que tem a graxa sólida enchendo parcialmente o espaço vazio, e o tipo full-pack que tem a graxa sólida preenchendo todo o espaço vazio em volta dos elementos rolantes. O tipo spot-pack é padrão para rolamento de esferas, rolamentos de esferas pequenos e unidades de rolamentos. O tipo full-pack é padrão para rolamentos autocompensadores de rolos, rolamentos autocompensadores de esferas e rolamentos de agulhas. “Graxa sólida” é um lubrificante composto basicamente de graxa lubrificante e polietileno de ulta-alta densidade. A graxa sólida tem a mesma viscosidade da graxa normal à temperatura ambiente, mas como resultado de um tratamento térmico especial, a graxa solidifica retendo uma grande proporção de lubrificante nela. Graças à esta solidificação, a graxa não vaza facilmente do rolamento, mesmo com o rolamento sujeito a vibrações ou força centrífuga, ajudando a aumentar a vida do rolamento. Tabela 1 Principais componentes da graxa sólida Graxa sólida (código) Graxa sólida para uso geral (LP03) Graxa sólida para alta temperatura (LP05) Graxa sólida de grau alimentício (LP06) Conforme padrão do FDA Conforme padrão H-1 do USDA Resina Polietileno de alta densidade Resina epóxi de silicone Polietileno de alta densidade Lubrificante Graxa de óleo mineral Graxa de óleo ultra-sintético Graxa mineral de óleo de parafina – uréia líquida 1 Opções de preenchimento com graxa sólida Rolamentos rígidos de esferas (spot-pack) Rolamentos autocompensadores de rolos Mancais (spot-pack) ( full-pack) 1. Baixíssima perda de lubrificante O óleo base não vaza para fora do rolamento pois fica retido em uma mistura sólida. Durante o funcionamento, o aumento de temperatura e/ou forças centrífugas permitem ao óleo ser liberado gradualmente sobre as pistas de rolamento. Eliminando o vazamento de graxa do rolamento, é assegurado um abastecimento consistente de lubrificante e prevenção à contaminação do meio ambiente. 2. Lubrificação superior Rolamentos com graxa sólida evitam o vazamento de lubrificante, prolongando a vida dos rolamentos em aplicações onde existem forças centrífugas ou vibrações. A graxa sólida não dissolve quando exposta à água, o que estende tanto a vida (duração) do lubrificante como a vida do rolamento. Rolamentos de agulhas (full-pack) 3. Características de baixo torque O torque de operação do rolamento de graxa sólida tipo spot-pack é menor que em um rolamento com lubrificante convencional. As graxas convencionais produzem uma resistência ao rompimento quando pressionadas para fora das pistas de rolamento. Os rolamentos com graxa sólida tipo spot-pack não sofrem esta resistência ao rompimento, o que resulta um torque de operação menor. 4. Vedação A graxa sólida não foi desenvolvida para ser empregada como um mecanismo de vedação, mesmo com a versão full-pack. Em aplicações onde é necessária a vedação, é recomendado utilizar vedações de borracha convencional tipo contato ou qualquer outro mecanismo apropriado de vedação externo. 2 1. Rolamento com graxa sólida para uso geral (LP03) Tabela 2 Classe de rolamentos com Graxa Sólida Rolamento Spot pack Tipo Rolamentos de esferas Rolamentos miniatura e Rolamentos de pequeno diâmetro Rolamentos autocompensadores de esferas Rolamentos autocompensadores de rolos Unidades de rolamentos Rolamentos de agulhas :Bom :Aceitável Tamanho do rolamento Full pack Diâmetro externo do rolamento Até 250 mm de diâmetro Diâmetro de furo de 6 a 9 mm Até 250 mm de diâmetro Até 250 mm de diâmetro Até 300 mm de diâmetro Nota :Ruim Rolamentos rígidos de esferas tipo spot-pack e blindagem ZZ são o padrão. Alguns tipos e tamanhos de rolamentos de produção regular mencionados nesta lista não estão disponíveis com graxa sólida. A disponibilidade de rolamentos de agulhas com graxa sólida varia com o tamanho do rolamento e suas dimensões. Nota: Os componentes dos rolamentos não são fabricados com aço inoxidável. Para mais informações, consulte a Engenharia NTN. 2. Tipo spot-pack - rolamentos com graxa sólida para alta temperatura (LP05) Para a disponibilidade de tamanhos de rolamentos de esferas e unidades de rolamentos, consulte a Engenharia NTN. 3. Tipo spot-pack - rolamentos com graxa sólida de grau alimentício (LP06) F-UC204D1 a F-UC210D1 (Unidades de rolamentos de aço inoxidável) Rolamentos de esferas de aço inoxidável (rolamentos com diâmetro externo de 250 mm ou menos) A máxima temperatura de operação no anel externo de rolamentos com graxa sólida deve estar dentro da faixa mostrada na Tabela 3 abaixo. Os rolamentos com graxa sólida devem ser montados com ajuste apertado, utilizando o método de aquecimento, e deve-se ter certeza absoluta que a temperatura não ultrapasse 100º C, o tempo de aquecimento não ultrapasse 2 horas e o rolamento não pode ser girado durante o aquecimento. Tabela 3 Temperatura permissível Rolamentos com graxa sólida para uso geral (LP03) -20º C ~80º C Faixa permissível de Operação contínua: temperatura 60º C ou menos Rolamentos com graxa sólida para alta temperatura (LP05) -20º C ~120º C Operação contínua: 100º C ou menos Rolamentos com graxa sólida de grau alimentício (LP06) -10º C ~100º C Operação contínua: 80º C ou menos Tabela 4 Velocidade permissível para rolamentos com graxa sólida Tipo de rolamento Rolamento de esferas Rolamentos miniatura e de pequeno diâmetro Rolamentos autocompensadores de esferas Rolamentos autocompensadores de rolos Unidades de rolamentos Rolamentos de agulhas Tipo de carga Velocidade permissível (valor de dn) Alta Uso geral Grau alimentício temperatura Spot pack Full pack Spot pack Spot pack Full pack Radial 20 X 104 5 X 104 Radial 20 X 104 - - - - Radial - 3 X 104 - - - - 3 X 104 - - - 2 X 104 - Radial Axial / radial ≤ 0,3 Radial Radial 20 X 10 - 4 3 X 104 3 X 104 12 X 104 8 X 104 - 10 X 104 10 X 104 - 5 X 104 - Valor dn (d = diâmetro do furo do rolamento [mm] X (n = rotação [rpm]) Valor Fw . n: (Fw = diâmetro do círculo inscrito aos rolos [mm]X(n = rotação [rpm]) 8 X 10 4 para vedação com contato Caso seja necessário ultrapassar a velocidade permissível, consulte a Engenharia NTN. Uma carga radial mínima é necessária para prevenir o deslizamento dos elementos rolantes quando utilizado o tipo full-pack. A carga mínima requerida é aproximadamente 1% da carga dinâmica do rolamento. Para mais informações, consulte a Engenharia NTN. 3 (1) Teste de vazamento de lubrificante Rolamentos com graxa sólida tipo spot-pack sem blindagem e sem vedações foram submetidos a testes a uma aceleração centrífuga de 3 000 G (5 000 rpm) por um período de 4 horas. O vazamento de lubrificante dos rolamentos NTN com graxa sólida foi de aproximadamente 2% do peso na condição de montagem horizontal, e aproximadamente 5% do peso na condição de montagem vertical. Rolamentos com vedação tipo contato (LU) e sem contato (LB) com graxa padrão também foram submetidos aos testes acima descritos. Após dez minutos de teste, a força centrífuga provocou o deslocamento das vedações, permitindo a saída da graxa. A força centrífuga atua na direção axial do rolamento Rolamento A Vazamento % do peso (ver nota) A força centrífuga atua na direção radial do rolamento Rolamento B Fig. 1 Método utilizado para o teste de vazamento do lubrificante 12 10 8 Rolamento B G 6 4 Rolamento A G 2 0 Fig. 2 Resultado dos testes de vazamento de lubrificante Tabela 5 Condições dos testes de vazamento de lubrificante Rolamento A Peças testadas Acelereção centrífuga Rolamento B 6201 (graxa sólida, spot pack, aberto) 6201 LLU (Graxa mineral a base de lítio, vedação de borracha tipo contato). 6201 LLB (Graxa mineral a base de lítio, vedação de borracha tipo sem contato) 3 000 G (5 000 rpm) Estática Rotação do rolamento Força centrífuga atuando na direção axial do rolamento Posição do rolamento Força centrífuga atuando na direção radial do rolamento Tempo de teste 4 horas: Os rolamentos foram pesados a cada hora e foi determinado o vazamento de lubrificante (peso) (2) Teste de torque Quando realizado o teste foi determinado que o torque dos rolamentos NTN com graxa sólida (spot-pack), era menor que em rolamentos que utilizam graxa de lítio (conhecida pelo seu baixo torque). Entretanto, os rolamentos full-pack mostraram torque maior do que nos rolamentos com graxa convencional. Peça de teste Alojamento Mola de carga radial Célula de carga Deslizador de ar Fig. 3 Teste de torque Tabela 6 Condições dos testes de vazamento de lubrificante Condições de teste Peça testada Graxa testada 6204ZZ LP03 e Graxa de Lítio (preenchido 30% do espaço vazio do rolamento, exceto LP03 full pack) Carga radial; 39 N {4 Kgf} Carga no rolamento Rotação do rolamento 1 800, 3 600, 7 200 rpm Medido após estabilização do torque Método de medição Tabela 7 Resultado dos testes Rotação (rpm) Graxa Li – mineral Graxa LI – Li – poliol - ester Graxa Li - Diester Graxa Spot-pack Sólida Full -pack Unidade: X 10 -4 Nm 1 800 3 600 7 200 230 145 90 63 340 385 265 315 113 - 550 383 403 190 - 4 (3) Teste de torque (LP03, LP05) O torque com LP05 foi determinado através do equipamento de teste de torque demonstrado na Fig. 4 sob as condições da Tabela 8. Os resultados dos testes são demonstrados na Fig. 5. O torque com LP05 é equivalente ao LP03. Tabela 7 Resultado dos testes Condições de teste Peça testada 6204LLB LP03 (configuração spot – pack) Graxa testada LP05 (configuração spot – pack) Carga no rolamento Rotação do rolamento Carga Carga axial; 39 N {4 Kgf} 1 000, 2 000, 3 000, 4 000, 5 000, 6 000, 7 000, 8 000 Air bearing Torque rotacional X 10 -4 Nm Peça de teste Fig. 4 Teste de torque Velocidade rpm Fig. 5 Resultado do teste de torque (3) Teste de torque (LP03, LP05) Foram realizados testes de resistência à água salgada para comparar o desempenho dos rolamentos NTN com graxa sólida e os rolamentos com graxa convencional. (Graxa mineral a base de lítio). Como pode ser observado na tabela 9, os rolamentos NTN com graxa sólida superaram em rendimento em relação aos rolamentos com graxa convencional, mesmo havendo sido detectada pequena deterioração das superfícies. Rolamento C Eixo motor Rolamento D Spray de água Mola para carga radial Fig. 6 Equipamento para teste com água salgada Tabela 9 Condições dos testes com água salgada Rolamento C 36 ∅ 22 ∅ 40 ∅ 65 ∅ 115 25 Carga Rotação Volume de água pulverizada Concentração de sal 9 l / min 5,0% do peso Tempo total de operação 500 h (5 h de operação + 3 h de parada) x 62 ciclos Ciclo de operação Rolamento C Rolamento D 157 N {16 Kgf} 50 rpm (anel externo) 144 rpm (anel externo) Rolamento D Fig. 7 Peças de teste Tabela 10 Resultados dos testes com água salgada Graxa sólida Rol. C Rol. D Graxa mineral de lítio Rol. C Rol. D Condição de rotação (fácil de girar com a mão) Quantidade de lubrificante restante Deterioração do lubrificante Resist|ência à penetração de água :Bom :Aceitável :Ruim 5 1. Introdução (1) (2) (3) Esta série de rolamentos de esferas tem o anel interno, anel externo e blindagem feitos de aço inoxidável e lubrificação com graxa sólida tipo spot- pack. Precisão do rolamento. A precisão dimensional e precisão de giro desta série de rolamentos equivale à série de rolamentos da norma JIS classe 0. Folga interna radial A folga interna radial permissível desta série de rolamentos está resumida na tabela abaixo. Note que os valores nesta tabela diferem dos especificados na norma JIS (Padrão Industrial Japonês). Unidade: µm Diâmetro nominal do furo mm (4) As indicações no anel interno e externo estão listadas abaixo. • Série SSN 0 Designação SSN000LL SSN001LL SSN002LL SSN003LL SSN004LL SSN005LL SSN006LL Anel interno SS SS SS SS SS SS SS Indicação Anel externo SS SS SS SMT, SS6003, JAPAN SMT, SS6004, JAPAN SMT, SS6005, JAPAN SMT, SS6006, JAPAN Folga interna radial Até Inclusive Mín Máx 10 18 10 18 30 6 6 8 17 20 22 • Série SSN 2 Designação SSN200LL SSN201LL SSN202LL SSN203LL SSN204LL SSN205LL SSN206LL Indicação Anel interno Anel externo SS SMT, SS6200, JAPAN SS SMT, SS6201, JAPAN SS SMT, SS6202, JAPAN SS SMT, SS6203, JAPAN SS SMT, SS6204, JAPAN SS SMT, SS6205, JAPAN SMT, 6206RS,JAPAN SS 2. Tabela dimensional Tipo vedação com contato Dimensões principais Capacidade básica de carga mm d 10 12 15 17 20 25 30 D 26 30 28 32 32 35 35 40 42 47 47 52 55 62 Dinâmica B 8 9 8 10 9 11 10 12 12 14 12 15 13 16 rsmim 0,3 0,6 0,3 0,6 0,3 0,6 0,3 0,6 0,6 1,0 0,6 1,0 1,0 1,0 Cr 3,5 3,95 3,95 5,25 4,30 5,85 4,60 7,35 7,20 9,90 7,75 10,8 10,2 15,0 kN Estática Cor 1,96 2,39 2,39 3,05 2,86 3,75 3,25 4,80 5,05 6,65 5,85 7,85 8,25 11,3 Dinâmica Estática Kgf Cr Cor 360 200 400 244 400 244 535 310 440 291 600 380 470 330 750 490 735 515 1 010 680 790 595 1 100 800 1 040 845 1 530 1 150 Código do rolamento SSN000LL/LP03 SSN200LL/LP03 SSN001LL/LP03 SSN201LL/LP03 SSN002LL/LP03 SSN202LL/LP03 SSN003LL/LP03 SSN203LL/LP03 SSN004LL/LP03 SSN204LL/LP03 SSN005LL/LP03 SSN205LL/LP03 SSN006LL/LP03 SSN206LL/LP03 Opcional (número básico) 6000 6200 6001 6201 6002 6202 6003 6203 6004 6204 6005 6205 6006 6206 Menor dimensão permissível para o chanfro r. As dimensões dos números básicos listados são idênticas às dimensões da norma JIS B 1512. 6 ! Ventilador Rolamento de apoio para ventiladores Rolamento com graxa sólida Prevenção contra sucção de lubrificante Rolamento com graxa sólida Eixo principal Indexador Rolamento de apoio do fuso de máquina para envasar Prevenção contra vazamento do lubrificante e contaminação Fuso plástico Rolamento com graxa sólida 7 Roldana do empilhadeira mastro de Prevenção contra dissolução do lubrificante e vazamento de graxa. Prolonga a vida do rolamento. Roldana do mastro Rolamento com graxa sólida Cabo Rolamento com graxa sólida Roldana guia da roda da gôndola Prevenção contra dissolução do lubrificante e vazamento de graxa. Aumenta o tempo entre manutenções. 8 Produção de macarrão Produção de massas frescas Tabela 11 Aplicações típicas Equipamento Benefícios Gruas, polias, cintas transportadoras, roldanas de siderúrgicas, máquinas de parque de diversão, etc. Aumento da vida do rolamento e do lubrificante Roldanas para mastro de empilhadeiras, cintas transportadora, etc. Máquinas para trançar arames, aplicações onde o rolamento gira e se move. Prensas de impressão, equipamentos de escritório, máquinas têxteis, processadores de alimentos, etc. Melhora a capacidade a prova de água e de poeira. Equipamentos de ensaio máquinas de estirar películas, etc. Baixo torque. Baixo torque Prevenção do vazamento de lubrificante. Prevenção do vazamento de lubrificante. CUIDADO: Evite o uso junto a solventes orgânicos (acetona, benzina, querosene, etc) 9