4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: Existem várias maneiras de proceder a...

podem admiti r uma diferença de até um m áximo de 3% ent re a resistência de uma fase e a resistência de outra fase. Caso haja uma diferença maior que 3%, deve -se abrir o motor e fazer -se uma inspeção para verificar se não existem erros de ligação e/ou soldas defeituosas nas conexões, que sejam possíveis de corrigir. Se o bobinado estiver perfeito, o motor deverá ser rebobinado, pois provavelm ente o problema estará na própria bobinagem do motor (diferença na quantidade de espiras e/ou na bitola dos fios).

4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;

4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO:

Mancais de rolamento, ou simplesmente rolamento, são mancais onde a carga é transferida através de elementos que apresentam movimento de rotação, consequentemente chamado atrito de rolamento .

Exemplo de um rolamento rígido de uma carreira de esferas.

Pista externa

Pista interna

Elemento rolante

EEEM "ARNULPHO MATTOS" ELETROTÉCNICA

CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA - MÁQUINAS ELÉTRICAS 1 de 20

INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

4.1.1. Classificação dos Rolamentos:

Os rolamentos são classificados da acordo com:• Tipo do rolamento;• Largura;• Diâmetro do furo.

X X X X

Exemplo:

6 2 09 09 x 5 = 45 mm (furo do rolamento)

A maioria dos motores utilizam rolamentos de uma carreira de esferas, tanto no mancal dianteiro quanto no mancal traseiro.

O segundo algarismo indica a largura e diâmetro externo do rolamento.

O primeiro algarismo ou série de letras indica o tipo do rolamento.

Os dois últimos algarismos, multiplicados por 5, indicam o diâmetro do furo do rolamento em

Rolamento rígido de uma carreira




NU 3 22 22 x 5 = 110 mm (furo do rolamento)

Utiliza-se rolamentos de rolos cilíndricos quando o motor é submetido a um grande esforço radial, por exemplo, acoplado com polias e correias.

! Não recomenda -se a utilização de rolamentos de rolos cilíndricosem acoplamento diretos.

Exceções:

Os rolamentos da série XX01, XX02 e XX03 não apresentam diâmetro do furo conforme regra acima:

• XX01: furo de 12mm;• XX02: furo de 15mm;• XX03: furo de 17mm;

4.1.2. Vedações:

A indicação da vedação do rolamento vem após a numeração (sufixo).

• Z – proteção metálica (bli ndagem) em apenas um dos lados dorolamento;

• 2Z – dupla proteção metáli ca (blindagem em ambos os lados dorolamento);

• 2RS / DDU – dupla vedação de borracha, com contato (ambos os ladosdo rolamento).

Exemplo:6203 – ZZ: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 17mm, com dupla vedação metálica (blindagem).



4.1.3. Folgas Internas:

• As folgas indicadas no rolamento são medidas radialmente (folga entreos elementos rolantes e as pis tas);

• São indicadas após a numeração do rolamento (sufixo);• Em ordem crescente: C1 - C2 - NORMAL - C3 - C4 - C5;

Exemplo:

6309 – C3: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 45mm,folga radial C3 (maior que a normal).

! A partir do modelo 160 M os motores WEG utilizam rolamentos c omfolga C3. É extremamente importante manter esta característica durante as manutenções.

4.1.4. Orientações para armazenamento de rolame ntos:

• Manter na embalagem original;• Ambiente limpo, seco, isento de vibrações, goteiras;• Temperatura entre 10ºC e 30ºC;• Umidade do ar não superi or a 60%;• Não estocar sobre estrados de madeira verde, encostados em paredes

ou sobre chão de pedra;• Manter afastados de canalizações de água ou aquecimento;• Não armazenar próximo a ambientes contendo produtos químicos ;• Empilhamento máximo de cinco caixas;• Rolamento pré-lubrificados (sufixo Z, ZZ, DDU, 2RS) não devem ser

estocados mais de dois anos;• Efetuar rotativi dade de estoque (consumi r primeiro os mais antigos);

! Quando o rolamento estiver instalado no motor, gir ar mensalmente oeixo para renovar a lubrificação das pistas e esferas.



4.1.5. Desmontagem de Rolamentos:

Existem várias maneiras de proceder a desmontagem de rolamentos. No caso dos motores WEG, os assentos de rolamento são do tipo cilíndrico . Para este arranjo, pode -se proceder a desmontagem por meio mecânico, hidráulico, por injeção de ó leo ou aquecime nto. A escolha do método de desmontagem pode depender do tamanho do rolamento. Para os rolamentos utilizados nos motores WEG, o uso de ferramen tas mecânicas e hidráulic as é suficiente. Rolamentos maiores pode m requerer uso de aquecimento.

Ferramentas Mecânicas:

Os rolamentos de porte pequeno e médio (até 6312) podem ser desmontados utilizando -se um extrator, sendo que as garras deverão se apoiar no anel interno (o rolamento é montado com interferência no eixo) .

Para evitar danos ao assento de rolamento, o extrator deverá estar posicionado corretamente; o uso de extratores autocentrantes evitam danos e tornam a desmontagem m ais rápida.

Extrator apoiado no anel interno do rolamento.



Os rolamentos de tamanho médio com ajuste interferente no eixo requerem uma considerável força para desmontá -los, sendo recomendado um extrator hidráulico autocentrante.

A desmontagem a quente é utilizada na remoção de anéis internos de rolamentos de rolos cilíndricos.

Os fabricantes de rolamentos desenvolveram um sistema prático e rápido para este procedimento. Trata -se de um anel de alumínio que pode ser forneci do para todos os tamanhos de rolamentos de rolos (NU, NJ e NUP). A desmontagem é simples: primeiro retire o anel externo com rolos e gaiola; depois passe um óleo resistente à corrosão e bastante viscoso na pista do anel interno. Aqueça o anel de alumínio até apro xim adamente 280°C e coloque -o ao redor do anel interno; comprima -o com as alças da ferramenta. Quando o anel interno estiver dilatado, desmonte -o junto com o aquecedor e separe -os imediatamente um do outro.

Também pode-se usar um aquecedor por indução, quando não se dispõe destes anéis e as desmontagens s ão freqüentes.

Extrator Hidráulico




Anel de alumínio para desmontar o anel int erno de rolamentos de rolos cilíndricos.

Algumas dicas para a desmontagem dos rolamentos:• Sempre substitua as vedações de borracha: v ‘ring e/ou retentores;• Assegure-se de que o eixo esteja bem fi rme, do contrário podem haver

danos ao rolamento e ao eixo;• Se o rolamento será reutilizado, montar na mesma posição no eixo.

Antes da desmontagem marque cada rolamento e suas posições;

! Nunca utilize martelo diretamente sobre o rola mento.




4.1.6. Montagem de Rolamentos:

É necessário usar o método correto na montagem e observar as regras de limpeza para que o rolamento funcione satisfatoriamente. A montagem deve ser feita em local limpo e seco.

A montagem pode ser feita de 4 maneiras: mecânica, hidráulica, por injeção de óleo e aquecimento. Os fabricantes de rolamentos fornecem a maioria das ferramentas para a montagem. Rolamentos pequenos podem ser montados a frio, utilizando uma prensa (até 6312). Rolamentos maiores utiliza -se aquecimento.

Montagem a Frio: A montagem de rolamentos com furo de até 60 mm pode ser feita

com prensa hidráulica ou mecânica. Uma bucha deve ser usada entre a prensa e anel interno do rolamento.

Montagem a Quente: Rolamentos grandes são difíceis de serem montados a frio,

portanto o rolamento ou um de seus anéis podem ser aquecidos para facilitar a montagem.

A diferença de temperatura entre o rolamento e o assento do eixo varia em função do ajuste. Normalmente 80 a 90°C acima da temperatura do eixo é suficiente para a montagem.

! Nunca aqueça o rolamento acima de 125ºC.

Utilize um termômetro p/ verifi car a temperatur a do rolamento.

Banho de óleo:

TERMÔMETRO

Banho de óleo

Separador


Banho de óleo garante um aquecimento homogêneo, além de ser fácil avaliar a temperatura do ba nho. Nunca deixe o rolament o em contato

direto com a superfície aqueci da em banho de óleo.



Aquecedor Indutivo:

Os aquecedores por indução podem ser usados na montagem de rolamentos com interferência no eixo.Neste caso a montage m é mais rápida e simples e o rolamento pode estar engraxado.

! Medir a temperatura no anel interno do rolamento: não ultrapassar 125°C.! Utilizar desmagnetizador para impedir circulação de corrente elétrica

pelo rolamento.

Aquecedor indutivo de Rolam entos

!Jamais aplique chama diretamente sobre o rolamento.



4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento

Rolamentos de Esferas:O sistema utilizado pela WEG Motores mantém o rolamento dianteiro

travado axialmente, sendo o traseiro livre , com molas de pré -carga.

1:Anel de Fixação Externo do Rolamento Dianteiro;2: Rolamento Dianteiro; 3: Anel de Fixação Interno do Rolamento Dianteiro;4: Anel de Fixação Interno do Rolamento Traseiro; 5: Rolamento Traseiro; 6: Anel de Fixação Extern o do Rolamento Traseiro;

Rolamentos de Rolos: Quando utiliza-se rolam entos de rolos cilíndricos, ambos os

rolamentos, dianteiro e traseiro, são travados axialmente:

123

Rolamento Fixo

456

Folga axial 2.5mm

Deta lhe Mola

Mancal Dianteiro. Mancal Traseiro. Detalhe da Mola de Pré -carga.

6 45

Rolamento fixo

123

Rolamento Fixo

Mancal Dianteiro de Rolos Ci líndricos Mancal

Traseiro de Esferas

! Cuidado para não alterar a posição dos anéis de fixação dos rolamentos



4.1.8. Algumas dicas:

• Ao proceder a medição do assento de rolamento, espere atingir oequilíbrio térmico entre o eixo e o equipamento de medição(micrômetro);

• Faça a medição em dois planos para verificar cilindricidade. Em cadaplano faça 4 medições e efetue a média. A diferença da média entreos dois planos não deve ser superior que a metade do intervalo detolerância par a o assento do rolamento:

φ1 φ2

Exemplo: Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012. Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre as medições nos 2 planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;

• A ovalização máxima do assento do rolamento não deve ser superior a50% do campo de tolerância especificado:

Exemplo: Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012. Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre duas medições no mesmo planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;

• Ao retirar um rolamento de seu assento é normal q ue se tenha um“amassamento” das rugosidades superficiais, com conseqüenteredução da interferência;

• Assentos de rolamento oxidados ou cônicos causam deformações noanel interno do rolamento, reduzindo sua vida útil;

• Ambientes com muitos contaminantes (par tículas, pó, umi dade)requerem um sistema de vedação adequado, como labirinto taconiteou retentor;

• No caso de trocas constantes de rolamentos, deve -se estudar a causado problema que está levando os mesmo s a falha;

• Se a troca é inevitável, os cuidados n a montagem e desmontagemdevem ser seguidos a risca para evitar danos ao eixo. Prefira os

∅1 ∅2




procedimentos a quente para não danifi car o assento no mom ento da colocação do novo rolamento;

• Avalie o estado do assento do rolamento antes de proceder amontagem;

• Se for necessário “metalizar” o eixo, faça uma retífica no assento paragarantir a dimensão e o acabamento. Não esqueça de verificar obatimento radial do rotor e da ponta de eixo;

4.2. LUBRIFICAÇÃO:

Os objetivos da lubrificação dos rolamentos são: • Reduzir o atrito e desgaste;• Prolongar a vi da do rolamento;• Dissipar calor;• Reduzir temperatura;• Outros: vedação contra entrada de corpos estranhos, proteção contra

a corrosão do mancal, etc.

Os métodos de lubrificação se dividem em lubrificação a óleo e graxa.Em motores elétricos, a lubrificação com graxa é mais utilizada devido a sua simplicidade e baixo custo de operação.

4.2.1. Lubrificação com Graxa:

A graxa é um lubrificante líquido (óleo) engrossado para formar um produto sólido ou semi -fluido, por meio de um agente espessante. Outros componentes que confiram propriedades especiais podem estar presentes (aditivos).

GRAXA = ÓLEO + ESPESSANTE + ADITIVOS

4.2.2. Características da lubrificação com Graxa:

Vantagens da Graxa: • Lubrificam e vedam;

Mineral; Sintético;

Vegetal;

Lítio; Complexo de lítio; Complexo de

Anti -Oxidante; Anti -Corrosivo; Anti - Desgaste; Agente de Adesividade, etc.




• Reduzem o barulho;• Não necessitam bombeamento.

Desvantegens da Graxa:• Não trocam calor;• Não removem contami nantes;• Menor poder de penetração;• Não fluem.

Por que relubrificar os rolamentos?

Rolamentos engraxados devem ser relubrific ados se a vida útil da graxa for menor que a vida útil esperada do rolamento.

O que influencia na vida da graxa?

• Temperatura;• Contaminantes;• Vedações deficientes.

O que acontontece se o rolamento não é relubrificado?

• A graxa pode endurecer, perdendo suas propried ades lubrificantes;• Pode haver acúmul o de contaminantes, reduzindo drasticamente a

vida útil do rolamento.

4.2.3. Falhas na Lubrificação:

Excesso de Graxa ocasiona:

• Resistência ao Movimento;• Aumento da Temperatura;• Redução da vida útil do rolamento e d o lubrificante;• Penetração de parte da graxa sobre o bobinado do motor;

• Aumento da temperatura do bobinado e queda da resistência de

isolamento.

Falta de Graxa ocasiona:

• Rompimen to da película lubrificante;• Aumento do atrito e temperatura do rolamento;• Início de descascamento nas pistas do rolamento;• Travamento do rolamento por excesso de temperatura e falta de

folga radial.




Quantidade de Graxa:

Para lubrificação de rolamentos, pode -se usar a equação:

Onde:

D = diâmetro externo do rolamento [ mm]. B = largura do rolamento [ mm].

Recomendações para Relubrificação e Manuseio da Graxa:

• Evitar o preenchimento excessivo dos mancais;• Em rolamentos novos, preencher os espaço vazio do rolamento com

graxa;• Preencher cerca de 2/3 dos anéis de fixação do rolamento com graxa;

• Em relubrificações, utilizar somente pistola engraxadeira manual;• Manter os recipientes com graxa sempre fechados, para evitar

contaminação;• Manter a superfície da graxa sempre nivel ada;• Manter afastada de fontes de ignição;

= g

200DXBG

Correto preenchim ento do anel de fixação do




62

• Evitar contato contínuo com a pele. Limpar respingos queeventualmente aconteçam.

! Evite sempre a mistura de graxas.

4.3 RELUBRIFICAÇÃO D E ROLAMENTOS DE MOTO RES ELÉTRICOS:

Relubrificar não é simplesmente adicionar graxa ao mancal do motor. Consiste em colocar a quantidade e o lubrifi cante indicado, no intervalo previsto e no local certo. Para isso recomenda -se a adoção de um procedimento de relubrificação baseado nas recomendações abaixo:

4.3.1. Motores sem Graxeira:

Os motores carcaça 63 até 132M nã o possuem pino graxeiro e são equipados com rolamentos de dupla vedação metálica (ZZ). Este tipo de rolamento não permite relubrificação, sendo portanto lubrificados para a vida. Ao fim de sua vida útil devem ser retirados e substituídos.

Motores 160M até 200L são norm almente enviados sem pino graxeiro. Para estes motores deve -se adotar o procedimento abaixo:

• Remover as tsmpas com cuidado para não danific ar os rolamentos;• Lavar com querosene ou óleo diesel;• Não girar sem lubrificante;• Colocar óleo fino e inspecionar;• Lubrificar com graxa indicada, preenchendo os espaços internos do

rolamento.

! Para esta operação os rolamentos não necessitam ser retirados doeixo.

4.3.2. Motores com Graxeira:

Os motores carcaça 160M até 200L podem ser fornecidos com pi no graxeiro como item opcional.

Os motores 225S/M até 355M/L são fornecidos com pino graxeiro. Para este motores deve-se adotar o procedimento abaixo:

• Limpar o bico do pino graxeiro;




• Se possível, adicionar a quantidade de graxa recomendada com omotor em operação;

• Caso o motor não possa ser relubrificado em operação, adicionarmetade da graxa indicada na lubrificação com o motor parado;

• Funcionar o motor;• Colocar o restante da graxa;• Não relubrificar mais que a quantidade indicada e em menor tempo

que o previsto;•• Não misturar tipos diferentes de graxas;•• Utilizar somente pistola engraxadeira manual para esta operação.

4.4. VEDAÇÕES:

4.4.1. Anel V’ring:

Vedação utilizada nos motores da linha standard e Alto Rendimento, IP-55.

Aplicação: • Vedador o u anel raspador em movimentos relativos.

Instalação:• Sobre o eixo, do lado externo do motor, com lábio montado com

determinada pressão em contato com a tampa e/ou anel de fixaçãodo rolamento.

Cuidados:• Instalar com uma determinada pressão na direção do m otor;• O lábio deve ser lubrificado com uma fina camada de óleo ou graxa

para perfeita vedação;• Substituir sempre que houver intervenção no motor.




4.4.2. Retentor:

Utilizado em motores submetidos a ambientes com umidade e/ou contaminantes líquido s. Podem ser do tipo sem mola (lip seal) ou com mola (oil seal). O padrão WEG para motores IP -56 é o tipo sem mola.

Aplicação:

• Utilizado para impedir a entrada de líquidos através do eixo do motor.

Instalação:

• Nas tampas dianteira e traseira do motor .

Cuidados:

• Não apertar o retentor antes da sua instalação pois pode provocarovalização;

• Não tocar no lábio interno evitando contaminação e deformação;• Instalar com equipamentos apropriados para obter centralização

tampa/eixo;• Utilizar retentor composto de material aprovado para a aplicação:

- Poliacrílico: temperaturas normais de operação;- Borracha Nitrili ca: até 120°C;- Viton: temperaturas extremas, como estufas;

• Passar uma fina camada de óleo ou graxa nos lábios do retentor antesda montagem;




• Observar sentido correto de montagem: mola voltada para lado opostoao motor;

• Verificar se há rebarbas ou desgaste na região do assento do retentorsobre o eixo: em caso afirmativo, recuperar o eixo antes de instalar oretentor.

• Substituir sempre que houver interve nção no motor.



4.4.3. Labirinto Taconite:

Utilizado em motores submetidos a contaminantes sólidos e abrasivos. Equipa os motores IP -65.

Aplicação:

• Estes componentes tem como finalidade garantir a proteção contrapenetração de pó no interior do motor quando o ambiente assim exige;

• Utilizado a partir do modelo 90L até 355M/L;• Vedação efetuada pela graxa existente entre o labirinto (parte móvel)

e a tampa do motor (parte estacionária).

Para sua instalação temos dois pontos a serem ob servados:

• Carcaça 90 a 200 - trocar as tampas normais por especiais;• Carcaça 225 a 355 - trocar apenas os anéis externos de fixação dos

rolamentos;

! Sempre montar com graxa entre o labirinto e a tampa do motor.Vantagens:

• Construído em latão, sem atrit o entre as partes;• IP65.



Desenho esquemático da montagem e funcionamento do Labirinto Taconite:

Tampa ou anel de fixação do rolamento

Labirinto Taconite /

Graxa /




4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: Existem várias maneiras de proceder a...

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