Analise de Falha de Mancal e Rolamento

AN. FALHA N: 01ORGO EMISSOR:

Fatec PindamonhangabaDATA EMISSO:

Disciplina de Analise de FalhasRELATRIO DE ANLISE DE FALHARESPONSVEL

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Cristofer Vila Nova Fontes Prof. Joo Mauricio Godoy

DESCRIO DA FALHA

Falha do rolamento autocompensador de rolos cilndricos FAG 22217 ESK.C4 e quebra de mancal SNH 517.

1. INTRODUO

2. ESTUDO DO CONTEXTO

3. ESTUDO DO FENMENO

4. AES DE BLOQUEIO




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DESCRIO DA FALHA


NDICE 1 Introduo 1.1 1.2 1.3 1.4 2 Objetivo Terminologia Metodologia Planejamento das atividades 3 3 3 4

Estudo do contexto 2.1 Objeto do estudo 4 5 7 12 13

3

Estudo do fenmeno 3.1 3.2 Anlise e identificao das causas Concluso

4

Ao de bloqueio




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DESCRIO DA FALHA


1. INTRODUO 1.1. OBJETIVO Este estudo tem por finalidade analisar e propor aes preventivas para evitar reincidncia das perdas ocorridas na parada corretiva, que ocasionou quebra do rolamento autocompensador de rolos cilndricos FAG 22217 ESK.C4 e no mancal SNH 517, do Forno eltrico de Tratamento Trmico. 1.2 . TERMINOLOGIA Falha o trmino da capacidade ou habilidade de um bem em desempenhar sua funo pela qual foi requisitada ou especificada. o trmino da capacidade de um componente, pea ou mquina de desempenhar sua funo durante um perodo de tempo, no qual o item dever sofrer manuteno ou ser substitudo. A falha leva o bem ao estado de indisponibilidade. Defeito toda a alterao na funo desempenha por um bem. No causa paralisao, porm opera em condies anormais, ou seja, em modo degradado da funo, apresentando perda de produtividade, qualidade, entre outras perdas. Anlise de falhas Exame lgico e sistemtico de um item, equipamento ou de seu diagrama a fim de analisar as causas e conseqncias de falhas reais. 1.3. METODOLOGIA 1.3.1 - Diagrama de Ishikawa ou espinha de peixe tambm conhecido como Diagrama de Causa e Efeito permite estruturar hierarquicamente as causas de determinado problema ou oportunidade de melhoria. Os fatos esto distribudos em grupos, abrangendo assim todo tipo provvel de causa, seja ela interna ou externa ao equipamento.




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DESCRIO DA FALHA

Falha do rolamento autocompensador de rolos cilndricos FAG 22217 ESK.C4 e quebra de mancal SNH 517. 1.4. PLANEJAMENTO DAS ATIVIDADESITEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ATIVIDADE Objeto de estudo Descrio do processo Descrio do funcionamento da mquina Estratificao das perdas Coleta de dados Anlise e identificao das causas Potencial de ganho Concluso Aes de bloqueio LEGENDA: planejado executado DURAO (DIAS) 1 2 3

Fig1: tabela de planejamento de atividades

2. ESTUDO DO CONTEXTO 2.1. OBJETO DE ESTUDO

Fig2: Forno Eltrico




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3. ESTUDO DO FENMENO Forno Eltrico um forno de tratamento trmico com atmosfera controlada. um forno tipo mufla com uma srie de resistncias eltricas ligadas ao seu redor, proporcionando aquecimento em toda lateral do forno. Sua atmosfera controlada com o auxilio de 2 recirculadores opostos entre si, que realizam a circulao do ar quente por igual em todo ambiente do forno, aquecendo a pea a ser tratada de maneira uniforme, evitando falhas em seu tratamento trmico. A falha de um dos recirculadores pode ocasionar diversas alteraes na pea tratada, como diferena de microestrutura do material, crescimento de gro, austenita retida, entre outros defeitos, podendo ocasionar retrabalho ou perda da pea. Foi levantado que clula em questo no faz controle de parada dos fornos, dificultando assim, o calculo do custo da hora parada. Foi verificado tambm junto a Engenharia de processo que o custo do retrabalho de um BACKUP, gira em torno dos R$ 18.000,00. O conjunto, objeto deste estudo refere-se ao recirculador 1, que composto por esses componentes: _ 1 motor eberle carcaa 160M; _ 1 polia motora de dimetro 230mm com 5 canais via B de, material SAE 8550, tratado superficialmente; _1 polia movida de dimetro 330mm com 5 canais via B, material SAE 8550, tratado superficialmente; _ 5 correias modelo B90; _ 2 mancais bipartidos modelo SNH 517; _ 1 rolamento modelo 22217 ESK.C4; _ 1 rolamento modelo 22217 ESK.C3; _ 2 buchas de fixao de rolamento HE 217; _ 1 eixo de material SAE 1045 de dimetro 76mm; _ 1 rotor defletor de calor de dimetro 267, de material SAE 1020; _ 1 ventoinha de dimetro 760mm, de material AISI 304 18/8.




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Ventoinha Rotor defletor Mancal 2

Motor

Eixo

Mancal 1 Polia MotoraFig3: Esquema de funcionamento do Recirculador

Polia Movida

Ocorrncia: Na madrugada do dia 20/09/2011, ocorreu parada do equipamento Forno eltrico, localizado no Tratamento Trmico, onde foi constatado quebra do rolamento FAG 22217 ESK.C4, e do mancal SNH 517, pertencentes ao conjunto do mancal 2. Foi acionado apoio da equipe de preventiva da empresa para atender a ocorrncia no inicio do turno B, do mesmo dia, e consecutivamente acionado a equipe de preditiva da usina para acompanhar a execuo da troca do componente e verificar possveis causas que levaram a ocorrer a quebra. Com base em consulta ao sistema SAP, foi verificada realizao de preventiva e lubrificao no dia 14/09/2011 e rota de inspeo mecnica de rea dia 16/09/2011. Por no ser um equipamento considerado de alta criticidade da rea, no h plano de analise de vibrao vigente no equipamento, portanto no possuindo histrico de vibrao. Foi realizado troca dos dois conjuntos completos do mancal 1 e 2 pela equipe de preventiva de cilindros, deixando o equipamento em condies de operao.




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DESCRIO DA FALHA

Falha do rolamento autocompensador de rolos cilndricos FAG 22217 ESK.C4 e quebra de mancal SNH 517. 3.1: ANLISE E IDENTIFICAO DAS CAUSAS Seguem fotos detalhando as etapas de trabalhos realizados e condies encontradas nos componentes e causas que ocasionaram a falha.

Fig4: Mancal dianteiro depois de parada do equipamento

Fig5: Vista frontal do rolamento danificado.

Fig6: Vista superficial geral do conjunto do recirculador.

Fig7: Folga na tampa do mancal encontrada na retirada da polia movida.




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Fig8: Folga na fixao da base do corpo do mancal.

Fig9: Todas as partes do conjunto do rolamento separadas na desmontagem.

Fig10: Pista externa do rolamento

Fig11: Marcas e riscos na pista

Fig12: Pista interna do rolamento

Fig13: Marcas e riscos na pista




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Fig14: Roletes com marcas de impacto

Fig15: Gaiola retorcida

Fig16: Gaiola com alto grau de amassamento

Fig17: Gaiola oposta na mesma situao

Fig18: Parte traseira do motor sem esticador e com base improvisada

Fig19: Parafuso que estava espanado




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Fig20: Mancal partido na quebra do equipamento

Fig21: Ponto de rompimento do mancal, apontando fratura frgil

Fig22: Mancal e rolamento novo montado

Fig23: Conjunto pronto para operao




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Guia de Diagnostico NSK




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Diagrama de Ishikawa

3.3: CONCLUSO Realizada analise de falha no rolamento quebrado no Forno de Tratamento Trmico . Tendo como base guia de analise de falhas, na analise visual e nas evidencias levantadas no local, constatou-se que as principais causas da ocorrncia da quebra do componente foram, o desalinhamento entre polias, devido principalmente a pssima condio de fixao da base(Fig18), onde foi encontrado apenas 1 esticador improvisado frontalmente no motor. Havia apenas 3 parafusos fixando a base do motor, e um deles estava espanado( Fig19), ocorrendo toro em sua carcaa, dificultando seu alinhamento e forando o motor durante regime de trabalho. Foi encontrada no momento da desmontagem, folga de aproximadamente 4mm entre tampa e base inferior do mancal 1(Fig 7) e 1mm entre base inferior e base fixa do forno(Fig8), alm de falta de porca de




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DESCRIO DA FALHA

Falha do rolamento autocompensador de rolos cilndricos FAG 22217 ESK.C4 e quebra de mancal SNH 517. fixao em um dos lados dos mancal 2, que contribuiu diretamente para quebra da base inferior do mancal 2 (Fig20). Aps troca dos dois conjuntos de rolamentos obtivemos os seguintes resultados de vibrao, excluindo a possibilidade de desbalanceamento de ventoinha.

Mancal 1Posio Vertical Posio Horizontal Posio Axial

Velocidade ( mm/s)2,0 2,5 2,3

Acelerao(g)1,7 2,5 0,8

Mancal 2Posio Vertical Posio Horizontal Posio Axial

Velocidade ( mm/s)1,2 2,4 2,1

Acelerao(g)0,9 1,3 0,5

Conclumos ento que a soma de todos esses fatores apresentados e principalmente o desalinhamento e folga severa do conjunto ocasionaram a quebra do rolamento e do mancal.

4. AO DE BLOQUEIO Em funo dos eventos ocorridos e da anlise realizada, recomenda-se: - Substituir com urgncia base e motor fora de padro; - Melhorar qualidade nas manutenes programadas; - Realizar inspees mecnicas para verificao de partes soltas ou danificadas; - Realizar medio de analise de vibrao peridica no equipamento; - Realizar alinhamento do conjunto de polias a laser.

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