As máquinas industriais são essenciais para diversas operações, e a eficiência delas depende de vários componentes, incluindo os rolamentos.
Falhas em rolamentos podem causar paradas não planejadas, impactando a produção e gerando custos elevados.
Compreender e identificar as falhas em rolamentos é fundamental para manter as máquinas em funcionamento contínuo. Entenda tudo aqui, no nosso artigo.
O que preciso saber sobre as falhas?
O rolamento é uma peça crítica em muitas máquinas industriais. Ele suporta a carga, reduz o atrito e permite o movimento suave dos componentes.
No entanto, devido às condições da operação, podem ocorrer falhas que comprometem o desempenho das máquinas.
Falhas em rolamentos podem ser causadas por vários fatores, desde fadiga, até desgastes e quebras.
Cada um desses fatores pode ser identificado, alguns deles com antecedência, e tratado para evitar uma parada geral da máquina sem planejamento.
Detecção de falhas em rolamentos
A detecção precoce das falhas em rolamentos é essencial para evitar paradas não planejadas e danos severos.
Técnicas como análise de vibração, monitoramento de temperatura e inspeções visuais regulares são métodos eficazes para identificar problemas antes que eles causem falhas catastróficas.
A análise de falha em rolamentos ajuda a entender as causas e a tomar medidas preventivas.
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Falhas em rolamentos: ISO 15243:2004
A norma ISO 15243:2004 classifica as falhas em rolamentos em diferentes categorias. Entender essas classificações é essencial para identificar e mitigar as falhas adequadamente.
Fadiga
A fadiga é um dos modos de falha mais comuns em rolamentos. Ela ocorre devido às tensões cíclicas desenvolvidas nas áreas de contato entre os elementos rolantes e as pistas.
Essas tensões repetitivas levam a alterações na estrutura do material, manifestando-se como descascamento de partículas da superfície.
Fatores como carga excessiva, desalinhamento e lubrificação inadequada podem acelerar o processo de fadiga.
- Superficial: causada por estresse na superfície do rolamento, resulta na remoção das asperezas da superfície metálica devido à lubrificação inadequada;
- Subsuperficial: microfissuras que se formam abaixo da superfície da pista e, quando se propagam para a superfície, produzem lascas (escamação).
Desgaste
O desgaste é a remoção progressiva de material resultante da interação de duas superfícies de contato deslizantes ou rolantes durante a operação. Pode ser acelerado por fatores como lubrificação inadequada e presença de contaminantes.
- Abrasivo: resulta da lubrificação inadequada ou da entrada de contaminantes. Os contaminantes atuam como partículas abrasivas, desgastando as superfícies em contato;
- Adesivo: o material se transfere de uma superfície para outra devido ao calor do atrito, podendo causar têmpera ou endurecimento da superfície.
Corrosão
A corrosão ocorre quando há deterioração de uma superfície metálica, resultante da oxidação ou reação química nas superfícies metálicas.
Condições ambientais desfavoráveis, como alta umidade e exposição a substâncias químicas, podem contribuir para a corrosão:
- Por umidade: oxidação das superfícies em presença de umidade. A exposição prolongada à umidade pode causar pontos de ferrugem, comprometendo a integridade do rolamento;
- Por atrito: reação química ativada pelo movimento relativo entre as superfícies em contato, sob certas condições de atrito. Esse tipo de corrosão é exacerbado por vibrações e movimentos repetitivos;
- Por contato: oxidação e desgaste das asperezas superficiais devido ao movimento oscilatório. Este tipo de corrosão é comum em rolamentos que operam sob cargas oscilantes;
- Falso brinelamento: formação de depressões rasas resultantes do micromovimento causado por vibrações cíclicas quando uma máquina está parada.
Erosão elétrica
A erosão elétrica ocorre quando correntes elétricas passam através dos rolamentos, causando danos nas superfícies de contato. Isso pode resultar na remoção de material e formação de crateras.
- Tensão excessiva: fuga de corrente elétrica e aquecimento localizado causados pela passagem da corrente na área de contato devido à isolação ineficiente;
- Fuga de corrente: geração de crateras rasas por causa da passagem de corrente. As crateras se transformam em estrias paralelas aos eixos de rolagem com o tempo.
Deformação plástica
A deformação plástica ocorre quando o material do rolamento é submetido a cargas que excedem seu limite de elasticidade, resultando em deformações.
- Sobrecarga: causada por cargas estáticas ou de choque, levando à deformação plástica do rolamento. Isso pode ocorrer devido a erros de montagem ou condições operacionais extremas;
- Endentações por partículas: partículas que passam pelos elementos rolantes formam entalhes nas pistas e nos elementos rolantes. O tamanho e a forma dos entalhes dependem da natureza das partículas;
- Endentações por manuseio: superfícies do rolamento que são entalhadas ou marcadas por objetos duros e cortantes. Isso geralmente ocorre durante a instalação ou manutenção inadequada.
Fraturas e trincas
Fraturas e trincas ocorrem quando a resistência máxima do material é excedida, resultando na separação completa de uma parte do componente. Veja mais:
- Fratura forçada: causada pela concentração de tensões. Pode resultar de impactos ou cargas excessivas aplicadas de forma abrupta;
- Fratura por fadiga: ocorre quando o limite de resistência à fadiga do material é frequentemente ultrapassado. Esse tipo de fratura é comum em componentes sujeitos a cargas cíclicas repetitivas;
- Trinca térmica: geração de trincas pelo alto calor decorrente do atrito. Normalmente ocorrem perpendicularmente à direção do movimento deslizante e são causadas por falhas na lubrificação ou excesso de carga.
Análise de falha em rolamentos
A análise de falha em rolamentos é uma técnica fundamental para entender as causas das falhas e implementar medidas corretivas.
Essa análise envolve a inspeção detalhada do rolamento falhado para identificar o tipo de falha e a causa raiz.
Métodos como a análise visual, microscopia eletrônica e análise de composição química são frequentemente usados.
Como um plano de lubrificação pode ajudar?
Algumas das falhas em rolamentos citadas acima podem facilmente ser evitadas e postergadas com manutenção preventiva e um plano de lubrificação eficiente.
Um plano de lubrificação adequado reduz o atrito, evita o desgaste e a corrosão, e minimiza o calor gerado durante a operação.
Escolher o lubrificante correto e aplicá-lo na quantidade certa, além de manter um cronograma de manutenção regular, pode prolongar significativamente a vida útil dos rolamentos.
A implementação de um plano de lubrificação eficiente pode ser a diferença entre uma operação tranquila e paradas não planejadas devido a falhas.
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Compreender as falhas em rolamentos e adotar medidas preventivas é vital para manter a eficiência e a produtividade das máquinas industriais.
A análise detalhada das falhas e a implementação de práticas de manutenção proativas, como um plano de lubrificação, são passos essenciais para garantir o funcionamento contínuo e eficiente dos equipamentos.
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