Rolamentos são componentes de transmissão sujeitos ao desgaste por atrito e fadiga, mesmo em condições normais de uso. Antes de atingirem o ponto de falha total, passam por estágios que sinalizam o momento que vão falhar. Para identificar estes estágios é que se utiliza a análise de vibração em rolamentos.
Neste Guia, você verá quais são estes estágios e o que eles significam.
A análise de vibração é o método mais importante na manutenção preditiva para detectar os desgastes causados pela vibração.
Sem a correta lubrificação, pode potencializar ainda mais. Sobretudo se não houver o uso de vedações industriais para impedir a contaminação dos lubrificantes.
Pois, a contaminação por água ou poeira faz o atrito aumentar. Já a falta de lubrificação, além de aumentar o atrito, reduz o amortecimento das forças dinâmicas.
Dessa forma, com o tempo surgem pequenos furos e rachaduras nas pistas do rolamento.
A quantidade e o tamanho desses defeitos são indicativos da extensão do desgaste. E tudo isso pode ser verificado com a análise vibração.
Quer evitar que seu equipamento ou sistema pare por conta de uma falha no seu rolamento? Confira agora os 4 estágios até a falha total do rolamento!
Monitoramento com a análise de vibração em rolamentos
A análise de vibração em rolamentos detecta frequências características, as amplitudes e a distribuição dos harmônicos, que a passagem das esferas ou rolos produzem em pistas com furos e rachaduras.
Como resultado, ela permite determinar com relativa precisão e segurança o grau da deterioração do rolamento.
Consequências das vibrações em rolamentos
Deixar que um rolamento vibre além do tolerável, trará consequências graves para a sua operação. Entre elas:
- Alto risco de acidentes;
- Desgaste prematuro dos componentes;
- Quebras inesperadas;
- Aumento dos custos de manutenção;
- Fadiga estrutural;
Ou seja, sua empresa não será produtiva e perderá competitividade no mercado.
Mas, antes de atingir o ponto total de falha, é possível identificar as primeiras falhas significativas nos rolamentos.
É isso que você verá a seguir.
Estágio 1 – Início dos primeiros furos ou rachaduras
Neste estágio as falhas são bem pequenas. Quase não há alteração nos níveis de vibração. O espectro de vibração não apresenta alterações visíveis.
No entanto, já é o início da deterioração. O aparecimento das primeiras falhas nas pistas ou elementos rolantes, eventualmente pode ser visto a olho nu. Como uma espécie de sombra ou minúsculos pontos.
Normalmente o Spike Energy (pico de energia) começa a apresentar uma tendência de alta. Porém, nenhuma característica externa do tipo temperatura ou ruído se altera nessa fase.
Estágio 2 – Aumento da quantidade de defeitos
A medida que a quantidade de defeitos aumenta, os impactos ressoam nas partes do rolamento. Os picos de energia aumentam bastante, podem até dobrar.
Não há alteração de temperatura. No entanto, algumas alterações de ruídos já aparecem.
Os níveis globais de velocidade e aceleração começam a apresentar tendência de alta (a vibração global de deslocamento não é útil para análise de rolamentos).
O espectro de velocidade (ou aceleração) começa a apresentar picos fixos (1 ou 2) em frequência, na faixa entre 60.000 cpm e 100.000 cpm. Esses picos não mudam de posição com a variação da rotação, apenas tendem a crescer em amplitude com o aumento da rotação.
A partir dessa ponto o rolamento só tende a piorar exponencialmente, não há mais retorno.
Deve-se então, começar a programar a parada da máquina deverá. Os intervalos de medição devem ser reduzidos, de preferência semanalmente. A lubrificação dos rolamentos também deverá ser feita com maior frequência.
Estágio 3 – O rolamento está ruim
Esse é o estágio onde começamos a notar pequenas variações de temperatura e o ruído começa a se alterar significativamente.
Os níveis de vibração em velocidade e aceleração sobem e o Spike Energy se torna errático e elevado com tendência a subir cada vez mais rápido (exponencial).
O espectro de velocidade começa a apresentar vários harmônicos das frequências de defeitos do rolamento.
Esses harmônicos não têm amplitudes tão altas. No entanto, o número deles é grande e chegam a 4 ou 5 harmônicos simultâneos.
Eles também produzem um nível total espectral de vibração alto, de 3 a 5 mm/s ou mais.
A análise de vibração em rolamentos permitirá identificar as frequências de defeito mais comum neste estágio:
- passagem das esferas ou rolos na pista externa (BPFO);
- passagem das esferas ou rolos na pista interna (BPFI);
- giro das esferas ou rolos (BSF);
- rotação da gaiola ou trem de retenção (FTF).
Estágio 4 – Agora não há mais o que fazer
Antes de tudo, este estágio só deve existir se algo deu muito errado ou se ocorreu um acidente. Ou pior ainda, se sua empresa não tem um plano de manutenção dos equipamentos.
Ao ponto que os defeitos avançam, mais e mais harmônicos e bandas laterais começam a saturar o espectro de velocidade até formar uma região de ruído branco – uma massa de picos de amplitude quase igual.
Aqui é extremamente perigoso operar o equipamento nessas condições. Os riscos na segurança do pessoal e os custos de reparo serão altíssimos, podendo até destruir o equipamento.
Veja que se você adotar a análise de vibração como método preventivo, poderá antecipar problemas de desgaste em um rolamento.
Mais ainda, pode monitorar e identificar quais outros componentes afetam o equilíbrio do sistema.
Por exemplo:
- Engrenagem defeituosa;
- Acoplamentos desalinhados;
- Folga em correias;
- Desbalanceamento em rotores;
- Eixos defeituosos ou desalinhados;
- Folga em mancais e buchas;
- Falha de lubrificação;
- Falta de rigidez;
- Problemas aerodinâmicos;
- Problemas hidráulicos;
- Cavitação
Análise de vibração na manutenção preditiva em rolamentos
As técnicas da manutenção preditiva são úteis para encontrar falhas potenciais e desgastes prematuros nos componentes. Isso permite antecipar as ações e evitar que o equipamento pare fora da hora programada.
Portanto, adotar manutenção preditiva nos rolamentos é de extrema importância. Sobretudo porque permite acompanhar as condições reais de operação.
Além disso, evita a redução da eficiência, substituições desnecessárias e quebras prematuras. Em outras palavras, prolongar a vida útil.
Sendo assim, a análise de vibração é uma técnica preditiva mais que importante para identificar vibrações provenientes de partes da máquina.
Dessa forma, pode-se identificar com antecedência defeitos que venham se transformar em falhas funcionais.
Ferramentas para análise de vibração em rolamentos
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Somos mais que uma distribuidora de rolamentos. Somos parceiros certificados pela SKF para realizar serviços de manutenção preditiva. Além disso, somos o único distribuidor com uma sala de inteligência para gestão de ativos (REP CENTER CGA).
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