Manutenção de Mancais

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UNIVERSIDADE PAULISTA MANUTENÇÃO DE MANCAIS 2015

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Manutenção de Mancais para disciplina de Manutenção Mecânica em Engenharia Mecânica.

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  • UNIVERSIDADE PAULISTA

    MANUTENO DE MANCAIS

    2015

  • UNIVERSIDADE PAULISTA

    MANUTENO DE MANCAIS

  • Sumrio

    1. Introduo ............................................................................................................................ 4

    2. Definio de Atrito .............................................................................................................. 4

    3. Mancal .................................................................................................................................. 4

    4. Tipos de Mancais................................................................................................................ 5

    4.1. Mancal de Deslizamento ............................................................................................... 5

    4.2. Mancal de Rolamento .................................................................................................... 6

    5. Componentes dos Mancais .............................................................................................. 9

    6. Manuteno de Mancais ................................................................................................. 10

    6.1. A Importncia da Lubrificao .................................................................................... 10

    6.2. Vida til do Mancal ....................................................................................................... 14

    6.3. Manuteno Corretiva - Tipos de falhas mais comuns .......................................... 15

    6.4. Manuteno Preventiva ............................................................................................... 22

    6.5. Manuteno Preditiva .................................................................................................. 22

    7. Concluso .......................................................................................................................... 26

    8. Bibliografia ......................................................................................................................... 26

  • 1. Introduo

    O mancal um dispositivo fixo fechado, sobre o qual apoiado um eixo,

    sua funo basicamente comportar um eixo. Este elemento de mquina est

    presente em maquinrios de vrios segmentos industriais, desempenhando

    importante funo para o funcionamento eficaz de uma produo. Por isto,

    nesta pesquisa, abordaremos as principais falhas e aes que devem ser

    iniciadas em um projeto ou cronograma de manuteno, tanto preventiva,

    preditiva e corretiva, para que o trabalhe com o maior rendimento e maior vida

    til possvel.

    2. Definio de Atrito

    o contato existente entre duas superfcies slidas que executam

    movimentos relativos. O atrito provoca calor e desgaste entre as partes mveis.

    Depende diretamente do acabamento superficial e do tipo de material que as

    peas so fabricadas.

    3. Mancal

    Segundo ANDRADE JNIOR (1994), mancal um dispositivo fixo

    fechado, sobre o qual apoiado um eixo, sua funo comportar um eixo.

    Um exemplo prtico para definir o que um mancal o utilizado no

    carro de boi - que realiza o transporte de alimentos e animais. Este transporte,

    mesmo parecendo muito simples em sua construo e reparo, no seria til se

    lhe faltasse um elemento de mquina: o mancal.

    O carro de boi constitudo de uma superfcie plana, um eixo e dois

    mancais que so fixados nas extremidades inferiores da superfcie. O eixo se

    encaixa nos mancais e seu estado esttico, apenas as rodas se movimentam

    neste tipo de transporte.

    Conforme mostra figura abaixo:

  • Figura1: Parte inferior de um carro de boi.

    Os mancais so de grande importncia para o perfeito funcionamento

    das mquinas, caso ocorram falhas nos mancais grandes prejuzos podem ser

    percebidos na produo.

    4. Tipos de Mancais

    Existem dois tipos de mancais mais utilizados:

    Deslizamento; e,

    Rolamento.

    4.1. Mancal de Deslizamento

    A funo do mancal de deslizamento servir de apoio para eixos

    girantes. Estes mancais esto sujeitos s foras de atrito devido rotao do

    eixo, ou seja, o atrito ocorre devido ao contato da superfcie do eixo com o

    mancal.

    Os mancais so constitudos de uma bucha fixada em um suporte e so

    utilizados em mquinas pesadas e em equipamentos de baixa rotao, porque

    a baixa velocidade evita o superaquecimento dos equipamentos expostos ao

  • atrito. So simples de montar e desmontar. A vida til dos mancais de

    deslizamento poder ser prolongada seguindo alguns parmetros:

    Os materiais necessitam ser muito bem escolhidos e apropriados

    a partir do desenvolvimento do projeto de fabricao;

    O projeto de fabricao dever prever os modos para os trabalhos

    de manuteno, conservao, limpeza, lubrificao, alinhamento e reposio;

    e,

    Em caso de possveis danos faz-se importante considerar as

    principais funes dos mancais de deslizamento, que so: apoiar e guiar os

    eixos.

    Abaixo figura de um mancal de deslizamento:

    Figura 2: Constituio de um mancal de deslizamento.

    4.2. Mancal de Rolamento

    Este tipo de mancal utilizado quando necessrio maior velocidade e

    menor atrito.

    Quando o eixo gira dentro do furo produzido o atrito, denominado de

    escorregamento. Para reduzir esse atrito utiliza-se o rolamento - elemento de

  • mquina que permite o movimento relativo controlado entre duas ou mais

    partes. Eles limitam as perdas de energia produzidas pelo atrito.

    O mancal de rolamento constitudo de dois anis concntricos e entre

    esse anis so colocados elementos rolantes como: Esfera, Rolete e Agulha.

    As figuras abaixo representam os trs tipos de mancais: esfera, rolete e

    agulha:

    Figura 3: Tipos de mancal de rolamento.

    Esferas

    Mancal de rolamento esfera apropriado para rotaes mais elevadas.

    A transmisso do anel com a esfera precisa e desse modo a lubrificao

    essencial, pois as esferas fazem seu movimento em um nico caminho entre

    os anis, permitindo o livre movimento do eixo.

  • Figura 4: Mancais de rolamento esfera.

    Roletes

    So elementos de mquinas com o formato de rolos cnicos, cilndricos

    ou barriletes espalhados por todo centro entre os dois anis, como as esferas,

    mas somente permitem que os rolos fiquem fixos e utilizados quando se

    precisa de velocidades menores e cargas maiores.

    Figura 5: Mancal de rolamento Rolete.

    Agulha

    Os corpos rolantes que esto entre os anis so de pequenos dimetros

    de no mximo 5 mm e comprimento 3 a 10 vezes maior que o dimetro. Estes

  • so utilizados para mecanismos oscilantes em razo dos rolamentos de agulha

    ter alta rigidez, onde o espao radial limitado e a carga no constante.

    Figura 6: Mancal rolamento agulha.

    A normalizao de um rolamento feita a partir do dimetro interno.

    Para cada dimetro so definidas duas sries de rolamentos:

    Leve: so usadas para cargas pequenas; e,

    Mdia ou pesada: utilizados para cargas mais pesadas.

    5. Componentes dos Mancais

    Vedao: previne a contaminao por penetrao de partculas e

    retm o lubrificante no rolamento;

    Corpos girantes: trabalham entre o anel externo e interno do

    rolamento. Podem ser: esfera, rolo esfrico simtrico e assimtrico, rolo

    cilndrico, agulha e rolo cnico;

    Anis externo e interno: so as partes por onde os rolamentos

    sero fixados ou alojados;

    Material: so fabricados de aos temperados; ao cromo

    contendo 1% de carbono e 1,5% de cromo; ao liga cromo-nquel ou cromo-

    mangans;

    Gaiolas: so responsveis por evitar o contato entre os corpos

    girantes para minimizar o atrito e a gerao de calor; guiar os corpos girantes;

  • fornecer espao para a lubrificao; reter os corpos girantes quando os

    rolamentos separativos so montados ou desmontados. So trs os tipos de

    gaiolas, e variam de acordo com sua aplicao:

    Gaiola de Poliamida (P): pouco peso, alta elasticidade,

    boas propriedades de deslizamento, boa lubrificao

    marginal, limite de temperatura de +120C;

    Gaiola de ao (J): pouco peso, alta resistncia, alto

    limite de temperatura, alta resistncia vibrao e

    acelerao e sensvel falta de lubrificao; e,

    Gaiola de lato (M): altssima resistncia vibrao e

    acelerao, apropriada para altas velocidades de

    trabalho com circulao de leo, relativamente cara.

    6. Manuteno de Mancais

    Nos mais diversos segmentos de indstria, a conservao dos mancais

    pode representar a diferena entre a eficincia na operao ou a paralisao

    da linha de produo. Por esse motivo, o acompanhamento dessas peas

    merece especial ateno, geralmente por meio de mtodos preditivos, como a

    anlise de leo, de temperatura ou vibrao. Seus componentes so

    submetidos a diferentes valores de carga, rotao e temperatura, torna-se

    difcil estabelecer comparaes para a adoo de mtodos de manuteno

    padro.

    6.1. A Importncia da Lubrificao

    Segundo os fabricantes, buchas lubrificadas no oferecem bom

    desempenho em aplicaes com movimentos oscilatrios ou ambientes

    agressivos, com a presena de poeira e gua algo comum nos cubos de roda

    ou nas esteiras de tratores e escavadeiras, por exemplo. Nesses casos,

  • recomenda-se o uso de peas que dispensam lubrificao, fabricadas com

    material de baixo coeficiente de atrito, base de teflon.

    Apesar da limitada eficincia mecnica desse tipo de material, existem

    no mercado mancais metal polimricos fabricados com camada de teflon e

    aditivos, ancorada sobre outra de bronze e um corpo de ao. Indicados para

    uso em pontos de articulao dos equipamentos, esses mancais esto

    presentes em algumas mquinas agrcolas e de construo fabricadas nos

    Estados Unidos e Europa, embora sejam pouco usuais nos modelos

    produzidos no Brasil. A vantagem dessas peas que no precisam ser

    lubrificadas e, ao final de sua vida til, basta troc-las por uma nova.

    De acordo com fabricantes desse tipo de produto, eles apresentam uma

    durabilidade at dez vezes maior que a dos mancais de bucha em aplicaes

    severas e com alta carga de choque. Alm disso, atingem um baixo coeficiente

    de atrito, que varia de f = 0,05 a 0,15, de acordo com o projeto e tipo de

    material usado. Esse desempenho pode ser considerado intermedirio entre os

    mancais de bucha de bronze (f = 0,2) e mancais de rolamento (f = 0,01 a 0,02).

    Em termos de eficincia na eliminao de atrito, o melhor desempenho

    pertence aos mancais de bucha de bronzina (f = 0,001), que trabalham em

    condies de lubrificao hidrodinmica, especialmente em conjuntos mveis

    no interior de motores. Mas os mancais metal-polimricos no encontram

    aplicao nesse tipo de sistema, j que apresentam limitaes para operar em

    ambientes com temperatura elevada. Como eles dispensam o lubrificante, que

    tambm um elemento de dissipao do calor, o aquecimento acaba sendo

    dissipado pela pea, o que provoca seu desgaste e deformao.

    Um modelo de mancal de teflon com camadas de fibra de vidro e resina

    epxi chega a suportar temperaturas de at 195C e elevadas cargas, segundo

    seu fabricante, sendo indicado para uso em articulaes de tratores, em peas

    da suspenso de veculos e engrenagens de cmbio. Apesar de atingirem

    elevada dureza, de at 350 brinell (HB), seu fabricante recomenda o uso de

    eixos ainda mais duros (em geral, sempre 100 HB a mais), para que o

    desgaste se concentre no mancal, facilitando as manutenes e trocas.

    Existem cinco formas principais de lubrificao:

    1. Hidrodinmica: separa as superfcies de carregamento do mancal

    por um filme relativamente espesso de lubrificao, a fim de prevenir o contato

  • meta-metal. Esta lubrificao no depende da introduo de lubrificante sobre

    presso, mas requer uma quantidade de suprimento mantido constantemente;

    2. Hidrosttica: Usa o ar ou gua como lubrificante, aplicada em

    alta presso na rea de suporte de carga, esta presso alta o suficiente para

    separar as superfcies com um filme relativamente espesso de lubrificante.

    Essa lubrificao deve ser usada em mancais com baixa velocidade e a

    resistncia friccional deve ser a mnima absoluta;

    3. Elastohidrodinmica: o lubrificante introduzido entre as duas

    superfcies que esto em contato rolante, tais como engrenagens e mancais de

    rolamento;

    4. Contorno: a diminuio da quantidade de lubrificante enviado ao

    mancal, alta temperatura do lubrificante a aumento da carga no mancal

    contribui para diminuio do filme de lubrificante caracterizando uma

    lubrificao de contorno;

    5. Filme solido: quando os mancais tem que ser operados em

    temperaturas muito elevadas, um lubrificante de filem solido, como o grafite e o

    dissulfeto de molibdnio, deve ser utilizado, pois, os leos minerais ordinrios

    no so indicados 100% para este caso;

    6. Lubrificao por graxa: nos rolamentos axiais de esfera e de

    rolete utilizada a graxa como lubrificante considerando condies normais de

    velocidade, temperatura e carga, em geral o espao entre o rolamento e o

    mancal preenchido por graxa (30% 50%). O excesso de graxa pode

    provocar um aumento rpido na temperatura, principalmente para velocidades

    elevadas; e,

    Figura 7: Lubrificao por graxa.

  • 7. Lubrificao por leo: utiliza-se lubrificao por leo quando as

    condies de trabalho apresentam altas velocidades e temperaturas, situaes

    nas quais ultrapassa o ponto de gota, que a temperatura mxima de

    utilizao da graxa. O leo tambm usado em situaes nas quais

    necessrio dissipar o calor gerado por um rolamento externo ou quando as

    peas adjacentes da maquina j esto lubrificadas por leo.

    Figura 8: Lubrificao por leo.

    Figura 9: Emprego da graxa ou leo lubrificante em rolamentos e

    mancais.

  • Figura 10: Lubrificao.

    6.2. Vida til do Mancal

    A vida til do mancal o nmero de revolues ou horas de trabalho a

    uma determinada rotao que pode-se atingir antes que se manifeste o

    primeiro sinal de fadiga em um de seus anis ou corpos girantes.

    Ela depende de alguns fatores: temperatura de trabalho, tipo de carga,

    cuidados na sua instalao, tipo de lubrificante e de lubrificao, vibraes, tipo

    de manuteno, etc.

    Figura 11: Vida til do mancal.

  • 6.3. Manuteno Corretiva - Tipos de falhas mais

    comuns

    Montagem Incorreta: cerca de 16% de todas as falhas prematuras

    nos mancais so causadas por m montagem (usualmente impactos fortes) e

    pelo desconhecimento da disponibilidade das ferramentas de montagem

    corretas;

    Lubrificao Inadequada: embora os mancais vedados para vida

    possam ser montados e aquecidos, cerca de 36% das falhas prematuras so

    causadas por especificao incorreta e aplicao inadequada do lubrificante.

    Sendo assim, o mancal falhar muito antes de sua durao, pois geralmente

    so os componentes menos acessveis das mquinas. Lubrificao muito

    frequente ou negligenciada constitui um problema;

    Contaminao: o mancal um componente de preciso que no

    funcionar eficazmente a menos que tanto ele prprio como os seus

    lubrificantes estejam isolados de contaminao, 14% de todas as falhas

    prematuras so atribudas aos problemas de contaminao;

    Fadiga: sempre que as mquinas estejam sobrecarregadas,

    servidas incorretamente ou sem apoio, os mancais sofrem as consequncias,

    resultando em 34% de todas as falhas prematuras. Podem-se evitar falhas

    sbitas ou inesperadas desde que os mancais negligenciados ou fadigados

    emitam sinais de alarme, que podem ser detectados e interpretados com a

    utilizao de equipamentos de monitorao. Podem ocorrer por desgaste,

    deficincia de lubrificao, presena de partculas abrasivas, oxidao

    (ferrugem) e desgaste por patinao (girar em falso). A pea se descasca

    principalmente nos casos de carga excessiva. Descascamento parcial revela

    fadiga por desalinhamento, ovalizao ou por conificao do alojamento;

  • Figura 12:

    Figura 13:

    Escamamento: quando um mancal de rolamento gira sofrendo

    carga ocorre sada de material pela fadiga do metal base, seja na superfcie do

    elemento rolante ou nas pistas dos anis interno e externo. Como possveis

    causas fazem-se citar: Carga excessiva, falha de instalao por

    desalinhamento, carga de flexo oriunda do eixo, contaminao por partculas

    ou gua, lubrificao deficiente ou lubrificante inadequado, folga de montagem

    na caixa de mancais inapropriada, deformao geomtrica do eixo e do

    alojamento (ovalizao), oxidao devido a longos perodos de equipamento

    fora de uso;

    Descascamento: caracterizado quando pequenos pontos

    aparecem na superfcie das pistas e elementos rolantes. Estes pontos

    constituem o estgio inicial do escamamento, que evoluir medida que o

    desprendimento de material for ocorrendo. O descamamento pode decorrer

    principalmente da escolha inadequada do lubrificante ou mau estado do

    mesmo, do desgaste dos elementos de vedao dos mancais, tais como

    retentores e selos, da contaminao por partculas estranhas, introduzidas no

    procedimento de montagem em operao;

  • Arranhadura: na grande maioria das vezes a arranhadura ocorre

    na superfcie da pista e dos corpos rolantes. Nos rolamentos para cargas axiais

    elas ocorrem de forma espiral na superfcie das pistas. Nos rolamentos radiais

    de rolos, as arranhaduras ocorrem na face lateral dos rolos e nas guias da

    borda das pistas. Na maioria das ocorrncias as arranhaduras originam-se de

    lubrificao deficiente na partida do equipamento, seja pela alta velocidade do

    leo ou consistncia da graxa, ou pelas grandes aceleraes envolvidas, de

    lubrificao deficiente em operao, devida a elevadas velocidades de giro

    associada lubrificante com baixa viscosidade, de erros de montagem do

    rolamento, seja pela falta de paralelismo entre pistas, ou pela montagem com

    pr-carga na direo axial;

    Impresses: impresses nas pistas e elementos rolantes

    ocorrero sempre que partculas estiverem presentes na interface elemento-

    pista, com o equipamento em funcionamento. As partculas podem estar

    presentes no lubrificante ou na vizinhana do equipamento, atingindo a carga

    de lubrificante quando a vedao do mancal insuficiente. As impresses

    podem ser originadas por batidas no procedimento de montagem ou manuseio,

    quando passam a ser observadas com espao eqidistantes, correspondente

    posio de contato dos elementos rolantes. As impresses so assim

    designadas por no chegarem a constituir uma arranhadura, que

    caracterizada pea remoo de material;

    Escorregamento: escorregamento o dano que ocorre na

    superfcie das pistas e elementos rolantes em decorrncia da ruptura do filme

    de lubrificante, que responsvel por evitar o contato metal-metal. Entre as

    causas mais comuns de escorregamento fazem-se citar: alta velocidade

    associada baixa carga nos rolamentos, aceleraes e desaceleraes

    repentinas, escolha inadequada do lubrificante ou contaminao do lubrificante

    em decorrncia de ms condies de estocagem e uso;

    Trincas: as trincas tm como principais causas, problemas

    introduzidos durante o processo de montagem. Vale citar queda por descuido

    no manejo, batidas no processo de montagem, interferncia excessiva na

    montagem, deficincia geomtrica do eixo ou da caixa do mancal

    (ovalizaes), raio de concordncia no ressalto do eixo muito grande para

    encosto da pista interna, funcionamento sob temperatura elevada em

  • decorrncia de frico, corroso por contato, descascamento ou escamamento,

    deficincia de lubrificao;

    Fraturas: fraturas so quebras localizadas que ocorrem em

    componentes de rolamentos. Constituem estgios posteriores ao

    escamamento, descascamento, arranhaduras e trincas, possuindo dimenses

    consideravelmente superiores. Podem ser observados em todos os

    componentes do rolamento, e possui causas comuns aos mecanismos de falha

    anteriores;

    Pitting: o pitting principio do processo de corroso sobre a

    superfcie de um metal. No caso de pistas ou elementos rolantes de um

    rolamento, os pites deixam as superfcies com colorao fosca. O prprio

    processo corrosivo aponta para as causas do pitting, exposio do rolamento

    ou lubrificante ao meio ambiente ou impurezas, associada ao longo perodo do

    rolamento fora de servio;

    Corroso por contato: corroso por contato ocorre sempre que

    no ocorrer o perfeito contato entre duas superfcies metlicas. No caso de

    mancais de rolamento, o ajuste mecnico deficiente aps o procedimento de

    montagem provocar corroso: com o deslizamento entre anel externo e caixa

    de mancal, ou com o deslizamento entre eixo e furo do anel interno. Dentre as

    causas mais comuns de corroso por contato pode-se citar a lubrificao

    deficiente, o uso de lubrificante inadequado, exposio vibrao de pequena

    amplitude, a pr--carga de montagem excessiva, o ajuste mecnico

    inadequado;

    Corroso eltrica: a corroso eltrica se d quando h passagem

    de corrente eltrica pelo rolamento. O fluxo de corrente gera arco-eltrico na

    superfcie de contato entre a pista e elemento rolante, provocando a fuso do

    material nessa regio. Entre as principais causas de corroso eltrica est a

    existncia de diferena de potencial entre o eixo e a caixa de mancais, onde o

    rolamento acaba sendo a via mais simples para descarga eltrica;

    Oxidao e corroso: ocorre em regies dos anis e elementos

    rolantes que possuem condies eletroqumicas favorveis a ocorrncia de

    corroso galvnica. As causas so entrada de fluidos corrosivos ou gua no

  • interior do mancal, aplicao de lubrificante inadequado, condensao do vapor

    de gua no interior do mancal;

    Esmagamento: o esmagamento consiste na conformao

    mecnica do material localizado nas superfcies das pistas e elementos

    rolantes de um mancal. Decorrncia de vibrao ou oscilaes entre os pontos

    de contato. A aplicao de lubrificante inadequado pode agravar o problema;

    Superaquecimento: ocorre no equipamento em operao,

    provocando alterao na colorao da pea. As causas so lubrificao

    deficiente, excesso de carga na operao, pr carga excessiva, contaminao

    do lubrificante;

    Falhas mecnicas:

    Brinelamento: caracterizado por depresses

    correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do

    mancal. Resulta de aplicao da pr-carga, sem girar o

    rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso

    de interferncia;

    Figura 14: Brinelamento.

    Goivagem: defeito semelhante ao de brinelamento,

    mas provocado por partculas estranhas que ficam

    prensadas pelo rolete ou esferas nas pistas;

  • Figura 15: Goivagem.

    Sulcamento: provocado pela batida de uma

    ferramenta qualquer sobre a pista rolante;

    Figura 16: Sulcamento.

    Queima por corrente eltrica: geralmente provocada

    pela passagem da corrente eltrica durante a soldagem.

    As pequenas reas queimadas evoluem rapidamente

    com o uso do mancal e provocam o deslocamento da

    pista rolante;

  • Figura 17: Queima por corrente eltrica.

    Rachaduras e fraturas: resultam, geralmente, de aperto

    excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem,

    tambm, aparecer como resultado do girar do anel

    sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga.

    Figura 18: Rachaduras e fraturas.

    Engripamento: pode ocorrer devido ao lubrificante muito

    espesso ou viscoso. Pode acontecer, tambm, por

    eliminao de folga nos roletes ou esferas por aperto

    excessivo.

  • 6.4. Manuteno Preventiva

    Verificar se as dimenses do eixo e cubo esto corretas;

    Usar o lubrificante recomendado pelo fabricante;

    Remover rebarbas;

    No caso de reaproveitamento do mancal, deve-se lav-lo e

    lubrific-lo mediatamente para evitar oxidao;

    No usar estopa nas operaes de limpeza; e,

    Trabalhar em ambiente livre de p e umidade.

    6.5. Manuteno Preditiva

    Na rotina de verificao so usados os seguintes procedimentos: ouvir,

    observar e sentir.

    Figura 19: Procedimentos de verificao: ouvir, observar e sentir.

    A inspeo de rolamentos em mquinas deve ser efetuada com as

    mquinas paradas para evitar acidentes. A seguinte seqncia de operaes

    deve ser feita na fase de inspeo de um rolamento:

  • a) Limpar as superfcies externas e anotar a seqncia de remoo dos

    componentes da mquina;

    b) Verificar o lubrificante. Vrios tipos de impurezas podem ser sentidas

    pelo tato, bastando esfregar uma amostra do lubrificante entre os dedos. Uma

    fina camada de lubrificante espalhada nas costas da mo permitir uma

    inspeo visual;

    c) Impedir que sujeira e umidade penetrem na mquina, aps a remoo

    das tampas e vedadores. Em caso de interrupo do trabalho, proteger a

    mquina, rolamentos e assentos com papel parafinado, plstico ou material

    similar. O uso de estopa condenvel, pois fiapos podem contaminar os

    rolamentos;

    d) Lavar o mancal exposto, onde possvel fazer uma inspeo sem

    desmont-lo. A lavagem deve ser efetuada com um pincel molhado em

    querosene;

    e) Secar o mancal lavado com um pano limpo sem fiapos ou com ar

    comprimido. Se for aplicado ar comprimido, cuidar para que nenhum

    componente entre em rotao;

    f) Vibraes de rolamentos: as duas formas mais simples e menos

    precisas de detectar vibraes dos rolamentos e a chave de fenda e o

    estetoscpio. Com eles, o tcnico responsvel e capaz de realizar uma analise

    quantitativa do rudo do equipamento em operao e analisar a necessidade de

    interveno nesse dispositivo ou no, porm no h nenhum valor numrico

    que atue como indicador para prever o estado do dispositivo. Nesse sentido,

    existem medidores de vibrao que podem detectar com preciso se os nveis

    de vibrao do equipamento so ou no aceitveis. A utilizao de

    instrumentos que gerem indicadores numricos como acelermetro e

    transdutores eletromagnticos uma forma fundamental de monitorao para o

    emprego de um plano de manuteno preditiva. Em caso de vibraes

    excessivas, torna-se necessrio realizar um balanceamento do mancal;

  • Figura 19: Anlise de vibraes.

    g) Balanceamento do mancal: caso haja um desbalanceamento do

    mancal, calculada a massa de contrapeso que deve ser inserida em sua

    posio angular;

    h) Temperatura elevada: alta temperatura do rolamento tambm um

    indicador de problemas, como lubrificao deficiente ou em excesso, presena

    de sujeiras, excesso de cargas, folga interna muito pequena, inicio de

    desgaste, excesso de presso dos retentores, calor proveniente de fontes

    externas e entre outros. A temperatura pode ser determinada por modernos

    termmetros digitais ou por giz sensitivo;

    i) Ultrassom: o ultrassom um tipo de ensaio mecnico que pode prever

    a formao de falhas mecnicas em mancais e rolamentos em seu estagio

    inicial, sendo mais eficiente que os mtodos tradicionais de calor e vibrao;

    Vale ressaltar que o aumento da vibrao e temperatura no equipamento

    no constituem o problema e sim o sintoma, pois revelam provveis desgastes

    de buchas ou rolamentos, uma situao que, num estgio mais adiantado de

    deteriorao, pode comprometer at mesmo o mancal. Dessa forma, essas

    peas funcionam como um fusvel do sistema, acusando que algo no vai

    bem com o equipamento. Mesmo assim, elas no podem ser consideradas

    como peas de desgaste e sim como integrantes do conjunto, j que permitem

    a interface entre a parte esttica do conjunto no caso, o mancal- e a dinmica

    o eixo.

    Tanto no mancal de rolamento como no de bucha, o desgaste ocorre

    devido fadiga das superfcies de contato, provocando seu descascamento,

  • que pode evoluir para a deformao da pea, sua corroso e o travamento dos

    movimentos que ela deve viabilizar. Vale ressaltar que danos na bucha ou no

    rolamento, quando no sanados em tempo, podem comprometer a pea na

    qual ficam alojados: o mancal.

    Recuperao do Mancal

    Se o problema atingir esse nvel de gravidade, a recuperao do mancal

    deve ser realizada apenas pelo seu fabricante ou por empresas especializadas.

    O processo envolve basicamente a recomposio da pea com solda industrial

    e uma nova usinagem, o que exige que o desgaste no tenha comprometido

    sua resistncia estrutural. Principalmente porque, para aplicar a nova camada

    sobre o mancal, as partes deformadas precisaro ser removidas.

    A qualidade da recuperao tambm fundamental para que a pea

    atenda os requisitos dimensionais para a correta montagem da bucha ou

    rolamento. Ovalizaes ou irregularidades na rea de assentamento podem

    comprometer essa etapa futura. Assim como ocorre com as polias, a

    recuperao de mancais menores mostra-se economicamente invivel e,

    nesses casos, o ideal substituir a pea danificada por uma nova.

    Medio das folgas

    Diversos fatores contribuem para o desgaste do conjunto mancal/bucha

    ou mancal/rolamento. Eles podem variar desde os problemas de lubrificao

    (como o uso de lubrificante fora das especificaes ou em nveis abaixo do

    recomendado) e de vedao (como a presena de contaminantes ou gua) at

    eventuais falhas de operao (o excesso de carga, por exemplo) ou de

    instalao (como desalinhamentos).

    Nesse ltimo caso, as peas precisam passar por um alinhamento

    angular e paralelo, cujos valores so definidos em funo da rotao da

    mquina na qual operam e dos desalinhamentos permissveis dos

    componentes nela instalados. As folgas devem ser calculadas considerando-se

    basicamente os ajustes de montagem (pr-carga) e a temperatura operacional.

  • Se todos os cuidados com a montagem, operao e monitoramento dos

    mancais forem observados, as peas podero atingir uma vida til que,

    teoricamente, tenderia ao infinito. O problema que, na prtica, o desgaste das

    peas pode ocorrer devido a um fator muito comum: a partida de uma mquina

    que estava desligada. Nesse curto momento, quando a pelcula de lubrificao

    praticamente no existe entre as superfcies metlicas, os primeiros

    movimentos estaro sujeitos a elevado coeficiente de atrito, resultando em

    desgaste das partes em contato.

    Quando a folga entre as peas evolui, os rudos e vibraes aparecero

    como uma conseqncia natural. Como os sistemas de monitoramento usados

    em instalaes industriais exigem que as medies sejam realizadas dentro de

    condies padronizadas e constantes, sua prtica torna-se invivel em

    equipamentos mveis e veculos. Por esse motivo, os fabricantes especificam

    tolerncias mximas para as folgas, que podem ser verificadas com o uso de

    ferramentas apropriadas como, por exemplo, o pente de folga: um fio de

    chumbo que, ao ser introduzido entre a bucha e o eixo, indica qual a distncia

    existente entre ambos.

    7. Concluso

    O estudo demonstra que possvel analisar as falhas mais comuns em

    mancais em cada condio de trabalho, sendo possvel a anlise para possvel

    manuteno preditiva, aes freqentes para a manuteno preventiva, como

    vimos, principalmente, mantendo a lubrificao e a folga de forma correta e, em

    menor nmero, efetuar eventuais manutenes corretivas. A manuteno de

    mancais, feita de forma correta, evita graves problemas de parada de produo

    e segurana do trabalho, j que o mancal parte fundamental da maioria dos

    maquinrios industriais

    8. Bibliografia