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Rolamentos de rolos toroidais CARB

CARB toroidal roller bearingsAulorAulhor Paulo Roherlo Ahreu de Sousa

ó

0

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w

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iu

O rolamento de rolos toroidal CARB é um rolamento

revolucionário que compensa desalinhamento radial comoum rolamento autocompensador de rolos mas é axialmentelivre como um rolamento de rolos cilindricos ou de agulha

A SKF desenvolveu o rolamento CARB especialmente

para a posição livre em sistemas de caixas de mancais

autocom pensadores O rolamento CARB suporta o desalinhamento e o deslocamento axial

dentro do rolamento sem induzir

cargas axiais internas e praticamentesem atrito Isso elimina a necessi

dade de compromisso entre o ajuste

interferente e a liberdade axial per

mitindo utilizar ajuste interferente

para eliminar a corrosão de contatoe o deslizamento comum nos ar

ranjos convencionais de rolamentos

Os resultados são temperaturas de

operação mais baixas e redução dosniveis de vibração assim como aumento na conflabilidade e na vida do

rolamento e do lubrificante além de

redução no consumo de energia

Características

A exclusiva geometria interna oferece distribuição

uniforme de carga entre o rolo e a pista independente

mente da situação de alinhamento fornecendo ótimas

condições de operaçãoO deslocamento axial permitido é de aproximadamente

10 da largura do rolamentoPermite deflexão do eixodesalinhamento de até 05

polegada

Projeto compactoAltissima capacidade de carga radial

Pode substituiriam rolamento autocompensador de rolos

no lado livre sem modificaçôes significativas

The CARB toroidal roller bearing is a completely

nem tape gfheming able to talce radial misa1lg77wci7f

therefrne runnnzg asa spherical roIIer bearang brrt alsu

ongoirzg amuo Jfee as a o9indrical roller or needlebearrng Tin CARB Uearmgiasdeieloped Ur SW es

pewallrfor the non locatron srde gfselfahgnon bearing

slisterrrs Tlw CARB bemang iiithstands rnisahgnrnentand

rrnecnsharned enia7 displaeenrent

inside tha roDing bearing tiritlront

inducing internal inda loads and

prnctzealh a irlrontJìicnon TlnsCwOlc s the contem about the halance

between inteiferencefit and axial

drsplacenre zt alloa ing to riso mter

ferencefit to eliminate fretting corrosìon cmd the usiw1 strckslip m

conventiorral beaniWs arvangenren sResults are lowero1euur7wcr1 tern

peratmesand decreased vrbrcrhon

leveis as well as improvenientinre

liabilih and cwtended senwe lie gf

beming and hrbrieant and rGduction

ofposrer demand

Charrcteristies

The exclusive internal geomeriy czffords rrnifotrrrload dishvbutroubetween the roller and the roce re

gardless the crhgnment sitrrafion providing optirnal

operating conditions

The allowed axial displaeeinentis c oift10the

bearing a idth

Allows shaft def1ec1ion1misa1lgwncn1 zep lo 05 inchCompactdesign

T én inglz radial load capacihiCari replace a spherical roller bearing on the

non locotion side wìthoutsignifrcantdesign

changes

Referência do autorAuthors referente

Celulose Papel Núcleo de Gerenciamento de Clienteschave SKF do Brasil 1 Divisão de ServiçosPuip Paper KevAccount Management Team SKFBrEmail pauloabreu@skfcom

Figura 1 0 rolamento de rolos tomidal

CARB 1 Figure 1 The CARB toroidal

roller bearing

Sistema tradicionalConventional system

Fi

0 atrito gera forças axiais internas Füction generates intemal axial forces

A distribuição de carga não é uniforme Noo uniform load distribution

Afeta a vida do rolamento Bearinq hfe is decreased

Risco de vibrações Vibiation risk

Sistema autocompensador SfffIKF system

Não há cargas axiais internas7heie aredt inter

Distribuição uniforme da carga possibilitando maior vida do rolamento

Uniform low distribution nrith ertended beaüng lifeGiro mais suavelSnioothei iotatinn

Figura 2 Sistemas convencional e autocompensador de rolamentos SKF 1 Figure 2 Conventional and SKFselfaligning systems

Benefícios ao usuário

Maior confiabilidade do equipamento

Maiores intervalos de relubrificação

Vida do rolamento significativamente maior

Vida do lubrificante significativamente maior

Possibilidade de redução de dimensõesMenor consumo de energia

Ambientalmente amigável

Benefitc to lhe uaer

Betterreliabrhh óf lhe egrnymerzt

Longer i Iiibnccition intervals

Bearing life significantly improvedLubricant Iife signicantly extendedFeasibilih for dmw77mons rediicrion

Less enerv consintiphonFinnrarrmentfhendh

Aplicação dos rolamentos CARB em máquinas de papel

No sistema tradicional são aplicados rolamentos atiro

compensadores de rolos tanto no lado fixo como no ladolivre Essa é unia configuração simples e robusta capaz de

suportar altas cargas desalinhamento e movimento térmico

do eixo Ver Figura 2Nas fábricas de papel e celulose a maioria das aplicações

implementa esse sistema Entretanto há algumas desvanta

gens O rolamento livre precisater deslocamento axial na caixa

de mancal para acomodar movimento nesse sentido Portanto

o rolamento móvel deve ter ajuste livre no mancal

Quando o rolamento se move é introduzida uma carga

axial adicional em ambos os rolamentos O valor dessa carga

axial depende do coeficiente de atrito coeficiente que pode

variar bastante Para caixas de mancais novas o valor apro

ximado do coeficiente é de015 mas para caixas de mancais

antigas esse valor pode ser muito maior

Como pode ser visto na figura 3 acarga não resultará distri

buida uniformemente nos rolos A distribuição inadequada da

carga irá afetar o desempenho do rolamento e sua vida útilCorrosão de contato desgaste e caixas de mancais ova

lizadas poderão causar situação ainda pior Se o rolamento

livre não puder se mover apropriadamente na caixa de mancal

CARB hearings application on paper machines

Selfaligning roller bearing are the oves applied to

eomvnüonal bearíng systems boflt on tlie locating andnon locurnW sidos It is smeh a simple and stearfi eon

frguralion atile to supporl heavy loads misalignment

cmd ehgft therinal expansion See Figure 2

tilo applicatrons m p117p and papei rni71s rnrplenrent

this systemarrangement However there are some deftcieocies The non locoting beanng needs to move axially

in the bearmg housing to accommodate the axial enparr

sion Therefore the non locahng bearíng unir must be

filled wiih a loose fzl in lhe housingi 11err the beaniW moves an addirional asial load is

applied on both bearings The vafie ofthis cmíal load

depends on thefriction coc fzcient coeficient that can

vary greatly In new housings lhe approximale coeffi

cienl valise is ahouf 0 15 buifor old housings chis valisemar be nuich hirgei

s cem be seen m Figure 3 load is noterenh disthíb

ufed on the io77eis The imelua7 load dishibution might

gffect the bemeng peiformmrce and rts seivice liïe

FretNng conosror1 Orem mrd ellipdcal housingscause a n oise condition Io case the non locanon sitie

á0

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aWcRi

Figura 3 Distribuição desuniforme da carga nos rolamentos Figure 3 Nononifoim load distribution on bearings

ó0

r

w

a

i

serão geradas cargas axiais bastante altas entre os dois

rolamentos que resultarão pré carregados axialmente Acarga será suportada por apenas uma das carreiras de rolos

em cada rolamento Essa situação pode ser observada por

exemplo em rolosguia tela e rolosguia feltro na seção deformação da folha

Exemplo de aplicação dos rolamentos CARB em máquinas

de papel

Na Klabin no Projeto MA 1100 foi instalada em 2007

um a m áquina de papel Voith MP9 que incorpora um totalde 120 rolamentos de rolos toroidais CARB como descrito

a seguir

Coater rolosguia papel 38CARBs

Coater cilindros secadores 11 CARBs

Enroladeira rolos para enroladeira 5 CARBsParte seca rolos guia 1 CARB

Parte seca cilindros secadores 65 CARBs

Segundo Robson Consolato Engenheiro Especialista da

Voith Paper muito se avançou nos últimos anos em termosde tecnologia aplicada aos equipamentos das máquinas

para produção de papel e celulose o que permitiu que avelocidade dessas máquinas viesse a superar limites atéentão impensados

É preciso lembrar que o aumento da velocidade estáassociado a aumento do nivel de vibração das máquinas e

essa condição limitante somente pode ser superada entre

outras razões mediante utilização de uma nova geração derolamentos como o CARB

Seria impraticável pensar em máquinas com até 12 m

de largura e operando acima de2200 mmin com arranjos

is fixed inside houring quite high axial loadc will be

eneroted between the bearings 11hrelr N 11 beconre

mralh pie loaded Load1711 be supported onh onone roror gfeach hearing This couditwa ema he ven

fied for instance in fábric andfelt guide rolls of

forrruing section

Reference of CARB bearings appiication on paperrnachine

In200 Klabiu inProlect1L01100 anew ióith

papei mactime PIP9 tilas instalaed rnaehine n hich

has 120 CARB toroidal roller bearings as detailedbelo

Coater guide rolls 8 CARBs

Coater clnero9nrders 11 CORBs

Reei reei rolls 5 CARBsDn sechon guide rolls 1 C lRB

Dry section tdryer cylinders 65 CARBs

According to Robson Consolato ioith Papers

specialistengneer in recentrears there has beena great technalo r aehcmees apphed to equnpmentç

for the pule and papei machrnes n hich ahom ed the

speed of these rnacilmes to overcome tmgets thought

less hefore

It is to remind that speed rncrease happens tggether

h nweased tilbianon leveis ofthe machines SnB17

limihng condihoncan be orereome Ur usnW a new

bearing geneiahon h7e CCRB case

In the past itsaould be rnrpracheahle thinling to machines with 12 m width to run aí speed over2200 mmin

that lises operutag cm2vent7ona1 spherical roller

convencionais de rolamentos autoçompensadores de rolos

SRB ou mesmo com mancais tipo faca rocker bearings

principalmente na seção de secagem

A expansão térmica o desalinhamento e o atrito elevariam

o nivel de vibração a patim ares insustentáveis e fariam dessas

posições alvos fáceis de desgastes prematuros e falhas constantes de rolamentos elevando os custos de manutenção e gerando

sérias perdas de produção por paradas de máquina

É por essa razão que o rolamento CARB é adotado desdemuitos anos como padrão para os mancais de cilindros secadores

em todas as maquinas de papel produzidas pela Iorth Paper

De acordo com Pedro Osni Barbosa coordenador de

Manutenção da MP9 os rolamentos da MP9 desde seu

startup em outubro de 2007 têm apresentado desempenho

ótimo Até o momento embora o tempo de operação aindaseja um unto curto não foram observados desvios nesses

componentes Os viveis de vibração resultam bastante me

nores em comparação aos rolamentos autocompensadores

aplicados no lado acionamento da máquina O mesmo fato é

observado comparando se os niveis de vibração dos rolam entos de outra máquina de porte similar É por isso grande aexpectativa de termos um a v ida útil elevada para essa classe

de rolamentos da máquina A

A Nergen Paper Machinery deu startup em 1máuujnas de papéis tissue no período dl

MILI SA Três BarrasSCBrasil 5 nova

LPP La PapeleraDei Plata CM PC

IPUSA CMPC

Zarate Argentina 3 nova

Pando Uruguay 3 nova 80

Novos Projetos em Execução

MILI SA TrêsBarrasSCBrasil 2reforma 52

COPELME Cochabamba Balivia 3 nova 60

1250 2010CuaraBrasilPR

2000 2010PAPER MACHINERY

TROPICOS 3 nova 60

INDAIAL PAPÉIS Indaial SC Brasil 4nova 120

bearings tsRB arrangements or even with rocker

honsings especiallvm the dia seelion

Thennal espansion nrìsalignnrentond frietìanri ould increase vibrution leveis to unsustamable hnglr

valnes and v ould prodoce n ear and constont beoring

fanlrnes Mus inereumW mamtenance costs e c wsing

gwat praduchon tosses due to maehine nonplannedmamteraance

Thats the wason to adoptCTRB bea ungs since

manv vears as a standardfor the diz er c3 7inders pilloN

blocks in even paper naehines builtby ióith PapeiAs stated b v Pedro Osni Borbosa11IPyil 1ah7te

nance Coordinato7 the rolhng bearings vice its

stcnt up nn October 200 gove evidence ofoptimal

pelfornrance L 77177 77031 although the short oIw7ur

OW perrod there ham t been ouv rrnnsrral couJ7rum

afthese eomponci s I5hratian leveis are resn1m

ou er values than that óf the sphericol roller bear

ings711171771g on the maehine dr1v1179 85de Sarne faet

is verified when we compare bearings vibration levels

on a17or17e1 maehine gfsvmilar sie so m short there

is greotecpectohon to Beta extended seivice híf qf

these maehine bearings

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Hergen Paper Machinery Rua 7 de Setembro 251 Rio doSulSC Fone 47 35314400 wwwhergencombr

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