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UNIVERSIDADE PARANAENSE – UNIPAR CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

UMUARAMA/PR

1 TFC 2018 – TRABALHO FINAL DE CURSO

PROCEDIMENTOS PARA O CORRETO MANUSEIO DOS ROLAMENTOS.

Tiago Carlos Cauzine, [email protected]

Maico Jucélio de Oliveira, [email protected]

Reginaldo de Araujo Silva, [email protected] 1UNIPAR – Universidade Paranaense

Resumo: Tudo que já foi criado necessita de manutenção, para que possa funcionar devidamente e

com menos risco de falhas, garantindo que o equipamento cumpra sua função sem interferências

em seu processo. A não realização da manutenção ou sua realização de maneira incorreta

implicará na falha antecipada do equipamento e, consequentemente, no aumento de custos com o

equipamento. Neste trabalho será exposta a maneira mais eficaz de se manusear rolamentos,

buscando uma maior durabilidade deste material. Analisar os procedimentos que as empresas

promovem a seus rolamentos na manutenção dos equipamentos, apontando o ideal proposto pela

teoria. Os critérios estabelecidos nesta pesquisa sugerem que, se colocadas em prática, poderão

rentabilizar tempo e dinheiro. Apesar de se ter utilizado um modelo de rolamento como base de

demonstração, as técnicas apresentadas podem ser utilizadas em rolamentos e mecanismos

diferentes.

Palavras-chave: Rolamentos, Manutenção, Bomba de pistão

1. INTRODUÇÃO

Em tempos pós-modernos, o ser humano já se habituou ao convívio com todo tipo de

equipamentos tecnológicos, que facilitam a vida de quem não pode perder tempo ou dinheiro. Para

que toda a engrenagem desta realidade funcione, os rolamentos são fundamentais, pois estão

presentes na grande maioria dos equipamentos que utilizamos. Eles fazem parte dos componentes

das máquinas em geral, são utilizados de forma expressiva e têm grande importância. Sua

aplicabilidade diminui o coeficiente de atrito tornando os movimentos mais fáceis e reduzindo o

desgaste entre as partes moveis onde são aplicados. Os rolamentos são materiais de grande

importância e alguns apresentam um alto custo, tanto pelas horas inativas do equipamento, quanto

pelo valor da peça em si, somando-se a isso, um desconhecimento no manuseio pode trazer danos

gravíssimos e torná-los ineficientes no que se diz respeito ao seu desempenho e durabilidade, ou até

mesmo torná-los impróprios para o uso, antes mesmo de sua aplicação.

Neste sentido, esta pesquisa procurou analisar como se dá o desenvolvimento do trabalho da

manutenção, tendo como objetivo observar o tratamento dado aos rolamentos existentes nos

equipamentos. Será exposto a maneira mais eficaz de se manusear e aplicar este rolamento, de

maneira que se tenha uma maior durabilidade, elaborando e implementando procedimentos de

montagem, desmontagem e manutenção, levando em consideração especificações do fabricante e

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situações de trabalho, visando a redução de tempo de parada e diminuição de fatores de desgastes,

levando a um aproveitamento integral da vida útil do rolamento.

2. REVISÃO BIBLIOGRAFICA

2.1. Rolamentos

Praticamente todos os mecanismos que possuem corpo estático e em movimento, possui um ou

mais rolamentos. Ele pode ser usado como acoplamento de um corpo estático em um corpo em

movimento ou em um que possui mais velocidade e outro com velocidade menor ou ao contrário. O

rolamento diminui o atrito, desgaste, ruído trazendo mais potência e desempenho nos processos,

este material pode ser definido da seguinte maneira:

O rolamento, cuja função é sustentar o eixo e substituir a fricção de deslizamento

entre o eixo e o mancal por uma fricção rolamento, é o elemento de máquinas mais

comum na indústria. [...] O rolamento é composto basicamente por dois anéis que

possuem uma pista por onde giram, presos a uma gaiola, os elementos girantes. [...]

Muitas vezes eles são os componentes de maior qualidade e de maior precisão do

equipamento, com tolerâncias de até 1/10 das tolerâncias dos demais elementos da

máquina. Seus tamanhos e dimensões seguem a um rígido sistema de

normalização, que é utilizado por todos os fabricantes. (SILVA, 2008, p. 44)

Apesar de se tratar de um componente aparentemente simples, o rolamento é indispensável na

maior parte dos mecanismos desde os mais simples até os mais complexos. Na manutenção de um

equipamento, geralmente o rolamento é a peça mais trocada, e o seu mau uso pode acarretar em

grandes paradas de produção, por isso muitas são as vezes em que se faz a troca do mesmo antes

muito antes do final de sua vida útil, como citado:

Os rolamentos são elementos indispensáveis na maioria das maquinas. Além disso,

nos métodos de manutenção convencionais é grande o desperdício de elementos

que são substituídos estando ainda em bom estado, porquanto os rolamentos têm

uma expectativa de vida tão dispersa que o intervalo entre manutenções deve ser

menor que sua vida média, afim de evitar ou diminuir a possibilidade de falha

catastrófica. (MARTINS, 1985, p. 12)

É notório o fato de que o rolamento se deteriora com o tempo e isto é inevitável, pois trata-se de

um material que possui seu período de vida útil. Os defeitos desses componentes podem ser

causados durante o processo de fabricação ou uso. Diversas situações podem colaborar para causar

falhas prematuras no rolamento, como: lubrificação inadequada, montagem incorreta e

desalinhamentos (BEZERRA, R. A., 2004, p. 17-18):

De acordo com a NSK (2006 apud CAMPANHA, 2008, pp. 4-5), verifica-se que

apenas 3% de todos os rolamentos de qualquer tamanho, chegam a atingir a vida

útil para a qual foram projetados, ou seja, na grande maioria dos casos, os

rolamentos podem apresentar os tipos mais variados de falhas, como contaminação




do lubrificante, falha no período ou processo de lubrificação, escolha incorreta do

lubrificante, corrosão, dentre outras.

O que frequentemente acontece é que o rolamento, por ser uma peça barata em relação ao

equipamento onde está instalado nem sempre é tratado com o cuidado e atenção que merece de

maneira que as consequências são sofridas por parte da empresa, que sofre interrupções no processo

produtivo e principalmente prejuízos. (NUNES, 1989, p.2),

2.2. Manutenção

A manutenção mecânica é a área que possibilita manter os equipamentos em bom

funcionamento, de modo que se evitem imprevistos no desenvolvimento de seu trabalho. Esta

manutenção necessita ocorrer dentro dos períodos de tempo estipulados para o determinado

mecanismo, pois “todo gerenciamento de atividade de manutenção de equipamentos requer que as

ações sejam objetivas, desde o nível técnico até o nível gerencial” (PROMINAS, p.6) e, desta

forma, se garantirá que a duração do mesmo seja maior, assim, será aumentado seu rendimento e

será reduzido seu número de danos que necessitem reparo.

Os equipamentos que sofrem paradas em momentos de produção programada, ou com baixa

produção, decorrentes de manutenção inadequada, podem significar perdas de clientes para a

concorrência, além de afetar a qualidade do produto (WYREBSKI, 1997, p. 2).

Em relação às falhas dos rolamentos, seus esforços podem ter sua origem desde a montagem do

rolamento até no trabalho que eles exercem e, para que haja uma confiabilidade maior no

equipamento, é preciso realizar a manutenção corretamente (ALEGRANZI, 2012, p. 11).

2.3. Lubrificantes

Quando temos um maquinário em funcionamento, as partes que compõe sua estrutura se

moverão em contato uma com a outra e, deste modo, produzirão atrito, o que consequentemente

causará o desgaste de suas peças. Em decorrência disto, é necessário que seja usado lubrificante,

pois segundo a empresa NSK, “os objetivos da lubrificação dos rolamentos são a redução do atrito e

do desgaste interno para evitar o superaquecimento (NSK, 2018, p. 105)”. Seja ele o lubrificante

líquido, óleo lubrificante ou lubrificante pastoso, uma substância que é inserida entre estes

componentes, que estarão em movimento, com o objetivo de se reduzir o atrito causado pela ação, e

proporcionar o deslizamento um contra o outro com o mínimo desgaste possível, o lubrificante

ajuda ainda na refrigeração, visto que, quando em exercício, o atrito causará aumento de

temperatura, o que acelera o desgaste.

Na lubrificação existem vários fatores a serem observados, tanto no óleo como na graxa, o fato

é que em cada mecanismo é utilizado o produto especifico, pode ser menos ou mais denso, maior ou




menor quantidade, cada modelo do produto existe aditivos especifico para cada necessidade, a partir

das considerações da NSK, pode-se afirmar que “Os métodos de lubrificação dos rolamentos são

divididos em duas categorias: Lubrificação a graxa e lubrificação a óleo. (NSK, 2018, p. 6)”. No

caso do rolamento existem variáveis como se no local que ele está existem bicos graxeiros, ou

lubrificação a banho pôr óleo.

Segundo a empresa NSK, “O primeiro passo para obter o suficiente desempenho da capacidade

do rolamento, é a adoção de um método de lubrificação que seja o mais adequado para a aplicação

proposta e as condições de operação” (NSK, 2018, p. 105). Na área mecânica em geral e,

principalmente quando se está levando-se em consideração a importância da manutenção de um

equipamento, a lubrificação é uma atividade indispensável, pois garante que seja reduzido este

atrito causado pelo movimento das partes do equipamento, refrigera, auxilia a vedação ou perda de

pressão dos motores, evita a entrada de impurezas, faz a limpeza das peças, protege contra a

corrosão, transmite força e movimento, além de proporcionar o bom funcionamento do maquinário

e/ou peça em questão, por um grande período de tempo.

Existem diversos tipos de lubrificação, como a lubrificação por gravidade, por capilaridade, por

salpico, por imersão, por sistema forçado, entre outros, que são úteis de acordo com o resultado que

se espera alcançar em determinado equipamento.

2.4. Kit de Montagem e Desmontagem de Rolamentos

Para a montagem e desmontagem de rolamentos é necessário ser crítico em relação à qualidade

do processo e do produto, utilizar as ferramentas corretas faz com que esse trabalho seja rápido,

eficaz e realizado com segurança. O kit de montagem e desmontagem de rolamentos possui

ferramentas que são necessárias para executar este trabalho, como anéis de polímeros, buchas,

martelos sem rebote e pasta de montagem, esta que “facilita a fixação dos anéis dos rolamentos

evita efeitos stick-slip, estrias de gripamento, desgaste e a corrosão de contato” (SCHAEFFLER,

2018, p. 42).

As ferramentas deste kit colaboram para que os rolamentos não sofram impactos, o que evita sua

danificação como trincas. De acordo com Juvinall e Marshek (1991), “[...] a passagem contínua dos

elementos rolantes na trinca, que atingiu a superfície da pista, ocorrerá a formação de covas (pits)

e/ou descascamento (spalls) que evoluirá, gradualmente, até que o rolamento sofra uma falha que

impossibilite o seu uso”. (Juvinall e Marshek, 1991 apud BEZERRA, p. 18, 2004). Desta forma, o

kit é necessário para a montagem e desmontagem apropriada e segura dos rolamentos evitando que

corpos rolantes e as pistas sofram as forças de montagem e sejam danificados e também garante que

as peças sejam ajustadas entre si com precisão e isto faz com que as forças sejam distribuídas de




modo uniforme sobre as faces laterais dos anéis do rolamento (SCHAEFFLER, 2018, p. 8). Na

Figura 1 pode ser visto um modelo de Kit de montagem.

Figura 1. Kit de montagem Fonte: Simatec (2018)

2.5. Prensa

A prensa hidráulica trata-se de uma importante máquina que surgiu com a modernização do

trabalho mecânico. Antes de sua existência, na montagem dos equipamentos, o material era todo

martelado, trazendo danos a integridade do mesmo. Hoje, com essa ferramenta, pode-se eliminar o

uso do martelo, o que torna o trabalho mais seguro para, além de fazer com que o material sofra

menos impacto.

3. METODOLOGIA

A realização deste trabalho seguiu as seguintes etapas:

a) Identificação do rolamento a ser estudado, a sua localização no equipamento e levantamento

das informações sobre seu uso e do processo de manutenção utilizado.

b) Levantamento das informações e procedimentos corretos para manutenção do rolamento.

c) Exposição por meio de organogramas e procedimentos operacionais do passo a passo da

forma de montagem e desmontagem dos rolamentos.

d) Elaboração de planos de manutenção detalhando ferramentas, manuseio e a lubrificação para

definir a forma de fazer as manutenções preventivas.




4. RESULTADOS

4.1 Identificação do rolamento e informações sobre sua utilização

Foi utilizado como parâmetro o rolamento da bomba de pistão (hydro) da colhedora de grãos,

marca New Holland modelo TC59, mostrado na Figura 2. Essa colhedora é um dos equipamentos

mais utilizados na agricultura mundial, por ser um equipamento de utilidades variáveis em colheitas

de diferenciados cereais. O rolamento é aplicado em um regime de criticidade, por estar em um

ambiente de constante impureza, mineral e vegetal, que poderá trazer desgastes abrasivos,

somando-se a umidade, gerando o fator corrosão, e o excesso de esforços, podendo causar a quebra

prematura. A soma de todos esses fatores pode reduzir significativamente a durabilidade e também

o desempenho do equipamento no momento da operação.

Figura 2. Rolamento NSK 6016

Fonte: Autor (2018)

Um modelo de bomba de pistões hidráulica pode ser visto na Figura 3. Acionado pelo motor

diesel, o eixo de acionamento gira e arrasta, com isto, o cilindro, através de um eixo ranhurado. O

cilindro gira com o eixo de acionamento, arrastando os pistões. Os pistões apoiam-se através de

sapatas deslizantes sobre a superfície deslizante do berço basculante, executando um movimento de

curso. As sapatas deslizantes, através de um dispositivo de retenção, são mantidas sobre a superfície

deslizante com guia forçada. Durante um giro, cada pistão se move através de seu ponto morto

superior até o inferior, e de volta a sua posição inicial.

Os principais componentes básicos de um conjunto de bomba de pistões são: cilindro, pistão e

disco inclinado. Nesse tipo de bomba, as vantagens consistem na possibilidade de acoplar bombas

auxiliares e bombas adicionais no acionamento passante e aproveitar a construção integrada de




variadores e válvulas, uma construção compacta, de baixo peso e pequeno espaço de montagem,

garante também uma expectativa de vida útil muito grande,

Figura 3. Bomba de pistão (hydro) Fonte: Autor (2018)

Esse tipo de equipamento trabalha, geralmente, em média de 600 a 850 horas nas safras anuais,

no restante do tempo o maquinário permanece parado e, nesse tempo, ocorre a manutenção de

revisão geral, que promove a troca das peças necessárias, além de limpeza, ajuste e lubrificação.

Nesse caso, um dos mecanismos revisados também é o rolamento da bomba de pistões hidráulica,

geralmente, ocorre a troca dos rolamentos por um novo e também do mancal, por desgaste. Um dos

fatores causadores desse desgaste no mancal é o fato do rolamento estar em condições

inapropriadas. Esse mancal tem um valor alto no mercado, e então muitas vezes é reaproveitado,

sendo feito o preenchimento na solda e posteriormente feito a usinagem, conforme mostrado na

Figura 4 o mancal no processo de usinagem.




Figura 4. Mancal sendo usinado Fonte: Autor (2018)

Em relação ao processo de manutenção utilizado, geralmente, ocorre muito erro, como

lubrificação com excesso ou insuficiente; aplicação sem o kit de montagem do rolamento,

ocorrendo grande impacto quando colocado com o martelo; higienização com produto inadequado,

que causa corrosão; higienização com produto que esteja contaminado, como óleo diesel, água,

álcool, thinner entre outros, ou ainda pode acontecer de o local de manutenção ser impróprio, por

estar sujo e inapropriado

4.2 Informações para a correta manutenção

Algumas informações e procedimentos se destacam para a realização do procedimento de

manutenção em um rolamento. Higienizar o local de trabalho antes de manusear os materiais é

essencial para que não haja contaminação no momento em que se realiza a manutenção e a

lubrificação. Elementos como poeira, pó de ferro, areia, água, combustíveis em geral ou a umidade,

são exemplos de tipos de contaminantes, que podem prejudicar o funcionamento do rolamento

posteriormente, ou até mesmo rompê-lo. O ideal, na realização da manutenção, é o trabalho em uma

estufa própria para a manipulação dos rolamentos. Na higienização, é necessário sempre utilizar

desengraxante, pois trata-se do produto ideal para a limpeza de mecanismo, de forma que se

mantem as peças mais conservadas da umidade, para que posteriormente não cause corrosão. As




bancadas devem ser emborrachadas, para não ocorrer atrito, pois podem causar trincas internas ou

marcas com alto relevo.

É necessário, durante o processo, estar atento à quantidade de graxa utilizada, visto que, em caso

de quantidade excessiva do produto, posteriormente, quando o equipamento estiver em

funcionamento, ocorrerá demasiada pressão, causando desgaste prematuro. Já em caso de

quantidade insuficiente do produto, haverá a falta de lubrificação necessária para obter os resultados

esperados.

Deve-se seguir corretamente as formas de montagem e desmontagem do mecanismo, como as

ferramentas e produtos utilizados no manuseio das peças, além da proteção físico-pessoal e

cuidados com a peça. Uma das formas para se fazer isso é utilizar-se o EPI’s corretos, como luva

de poliéster. Primeiramente, é necessária a utilização desse equipamento para não causar danos

futuros a saúde e, sem essa luva, impurezas como suor ou outro tipo de umidades que existem em

nosso corpo, poderiam causar danos ao rolamento. Outro item a ser utilizado é o kit de montagem

na bomba citada, com a pasta de montagem para facilitar o deslocamento do rolamento,

posteriormente colocando-os na prensa para não causar qualquer tipo de impacto brusco ao

rolamento, fazendo com que o mesmo venha a se danificar.

Na montagem, é de extrema importância que o rolamento só seja removido de sua embalagem

no momento da aplicação, isso diminui o contato com ambiente, o que ira gerar oxidação, algo

indesejável para metais, caso aja alguma contaminação por minerais, devera se feita a limpeza como

desengraxante, garantindo assim a completa remoção das impurezas. Já no momento da manutenção

de limpeza, durante a vida útil do rolamento, também faz se necessário o uso do desengraxante,

para que se retirem as impurezas que porventura estejam entre a graxa, evitando um desgaste por

abrasão, o desengraxante é utilizado por não conter química que causa dano nas peças mecânicas, e

também cria uma camada protetora da umidade.

Também existem técnicas de ajuste para não danificar os componentes ou exercer esforços

demasiados sobre os componentes, como o ajuste da correia 4V que realiza a transmissão de

movimento como mostrado na figura 5, o conjunto mancal e polia montado com a flange estriada:




Figura 5 – Mancal com polia 4V e flange da bomba hidráulica de pistões Fonte: Autor

4.3 Organograma de montagem e desmontagem do mecanismo

Para ilustrar a melhor forma de montagem e desmontagem do equipamento, serão utilizados

dois organogramas, que facilitam na manutenção desse mecanismo, podendo ser utilizado por

técnicos. Nesse caso, existem procedimentos a seguir, passo a passo, corretamente, do inicio ao fim.

Seguem abaixo os organogramas de desmontagem e montagem.




Abaixo é possível observar, na imagem da Figura 6, a vista explodida do mecanismo citado

acima, em que se ilustram as peças de todos os componentes contidos no organograma de

desmontagem e montagem.

Figura 6 – Vista explodida do mecanismo bomba hidráulica de pistão

Fonte: Autor




4.4 Tabela com plano de manutenção para rolamentos

Essa tabela foi elaborada para uma montagem correta dos rolamentos no geral e mecanismos

diferentes, ajudando nos serviços técnicos em manutenção.

Tabela 1. Plano de montagem para rolamentos

OPERAÇÃO DESCRIÇÃO QUANTIDADE

Lubrificação • Óleo

• Graxa

Se não tiver engraxadeira ou

for banhado a óleo, preencher

70% da área.

Ferramentas • Kit de montagem de rolamentos

• Martelo sem rebote

• Pasta de montagem

• Prensa hidráulica

• Aquecedor indutivo

Local • Limpo

• Organizado

• Com estufa

• Bancada emborrachada

Manuseio • Utilizar EPI’s (luva látex)

• Não retirar da embalagem por muito

tempo antes de utilizar

• Não deixar cair no chão

Higienização • Desengraxante

Fonte: Autor (2018)

5. Conclusão

A partir das considerações tecidas no decorrer desta pesquisa observamos que, o rolamento

objeto da pesquisa necessita dos procedimentos apropriados para seu bom desempenho, assim como

mostrado no decorrer do trabalho, e a equipe de manutenção deve estar atenta, já que depende dela

o cumprimento das recomendações.




Diante das informações, concluímos que uma manutenção bem feita tem impacto direto nos

índices de durabilidade dos rolamentos. Foram apontadas técnicas que auxiliam na diminuição de

custos com compra de peças, visto que a durabilidade da peça será aumentada, e também diminuirá

o custo do proprietário, com a parada de produção do equipamento.

Os critérios estabelecidos nesta pesquisa sugerem que, se colocadas em prática, poderão resultar

em ganho de tempo e dinheiro. Apesar de se ter utilizado um modelo de rolamento como base de

demonstração, as técnicas apresentadas podem ser utilizadas em rolamentos e mecanismos

diferentes, trazendo com isso maior confiabilidade e menos prejuízo material ou até mesmo físicos.

Podemos assim identificar que, apesar de muito se falar a respeito do assunto, pouco se faz na

prática para aplicar corretamente o processo de limpeza, preparo, ferramentas de montagem,

montagem propriamente dita e, por último, mas não menos importante, a mínima conservação do

mesmo durante a operação, tendo como foco, as manutenções primárias, como a limpeza das partes

expostas e a lubrificação adequada, quando se faz necessário. Às vezes pequenas ações trazem um

grande resultado em relação à durabilidade e, em consequência disso, uma disponibilidade aceitável

do equipamento em que o mesmo está aplicado.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALEGRANZI, SelvinoBork. Construção e adequação de uma bancada de ensaios para

investigações de técnicas não destrutivas de detecção de danos incipientes em rolamentos.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS. 2012. Disponível em:

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BEZERRA, R. A. Detecção de falhas em rolamentos por análise de vibração. Campinas, SP.

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Acesso em: 11 mai. 2018.

CAMPANHA, M. V. (2008). Estudo sobre a vida util de rolamentos fixos de uma carreira de

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MARTINS, L. G. Detecção de defeitos em rolamentos através do processamento e análise de

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NUNES, MacusAntonius da Costa. Diagnóstico de defeitos em rolamentos pela técnica do

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SCHAEFFLER, K. G. Equipamentos e Serviços para a Montagem e Manutenção de

Rolamentos: para maior segurança operacional dos rolamentos. FAG Industrial Services. Catálogo.

2018. Disponível em:

<http://www.imdepa.com.br/upload/download/ff331b5977126be8a406a12bbc9198b7.pdf>. Acesso

em: 01 jul. 2018.

SILVA, J. G. B. Aplicação da Análise de Componentes Principais (PCA) no Diagnóstico de

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Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Itajubá. Itajubá, MG. 2008.

Disponível em: <https://saturno.unifei.edu.br/bim/0032606.pdf>. Acesso em: 01 jul. 2018.

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Engenharia de Produção. Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, SC. 1997.

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http://www.nsk.com.br/tipos-de-falha-129.htm

http://www.nsk.com.br/tipos-de-falha-129.htm




PROCEDURES FOR THE CORRECT WAY TO MANIPULATE BEARINGS

Tiago Carlos Cauzine, [email protected]

Maico Jucélio de Oliveira, [email protected]

Reginaldo de Araujo Silva, [email protected] 1UNIPAR – Universidade Paranaense

Abstract: Everything that has been created needs maintenance, so that it can behave properly and

with lower risk of failure, ensuring that the equipment works without interference in its process.

The improperly performance or the failure of this improperly will result in early failure of the

equipment and, consequently, an increase in equipment costs. The aim of this paper is to present

the most effective way to manipulate bearings, in order to have a longer durability, and to analyze

the procedures that companies promote to their bearings, in the maintenance of the equipment,

pointing the idea proposed by the theory. The standards established in this research suggest they

can monetize the time and the money, if put them in practice. Although it was used only one model

of bearing as basis of demonstration, the techniques presented can be applied in bearings and

different mechanisms.

Keywords: Bearings; Maintenance; Piston Pump.



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