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