Rolamentos

Manutenção e Lubrificação de Mancais de Rolamento e Rolamentos Industriais

Resumo: Esse estudo pretende descrever os conceitos básicos de manutenção e lubrificação e a sua aplicação aos mancais e rolamentos como requisito da disciplina de Introdução à Manutenção e Lubrificação de Equipamentos Mecânicos. Os estudos foram desenvolvidos a partir de palestras e visitas técnicas efetuadas nas atividades da disciplina, assim como com consulta a livros de elementos de máquinas e lubrificação, catálogos técnicos de fabricantes de rolamentos, e livros da área de manutenção. A abordagem foca descrever a manutenção industrial de mancais e rolamentos de acordo com os parâmetros que devem ser analisados para sua correta operação no cotidiano industrial.

Palavras-chave: Rolamento, Mancal, Manutenção, Lubrificação.

1. INTRODUÇÃO

Os mancais são dispositivos utilizados para realizar o suporte de eixos, e podem ser de deslizamento ou rolamento, sendo que o segundo tipo é o foco de nosso estudo. A manutenção desses componentes é uma ocorrência constante dentro de qualquer indústria, sendo esses elementos abundantes em máquinas e equipamentos mecânicos, e tendo especificações de tempo de vida útil e capacidade muito rigorosas. A análise das condições dos equipamentos para verificar a necessidade de manutenção e a constante lubrificação dos mesmos assegura um aumento na vida útil desses componentes, o que é de grande importância, pois evita paradas na produção e diminui os custos industriais.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Revisão Conceitual de Mancais e Rolamentos

Mancais e rolamentos são elementos de máquinas amplamente empregados em dispositivos mecânicos industriais. São atuantes em projetos de pequeno a grande porte, sendo encontrados em uma grande variedade de dimensões fornecidas pelos fabricantes, e dessa forma, suportam uma grande faixa de cargas.

Segundo JÚNIOR, mancal é definido como um dispositivo fixo fechado, sobre o qual é apoiado um eixo. Sua função é comportar um eixo, e existem duas formas principais empregadas para esse propósito: o mancal de deslizamento, na qual há uma bucha de material macio entre a base do mancal e o eixo, tratando-se de uma solução para baixas rotações; e o mancal de rolamento, adequado para maiores rotações. Na figura 1, é mostrado um exemplo de mancal de deslizamento.

Figura 1. Mancal de deslizamento Fonte: Telecurso 2000. Curso profissionalizante – Elementos de Máquinas: Mancais e Rolamentos, 2000, p. 2.

O rolamento é um elemento utilizado em conjunto com o mancal com o propósito de causar maiores reduções do atrito de escorregamento com o eixo. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais existem elementos rolantes que podem ser esferas, rolos ou agulhas. Na figura 2, são mostradas as principais formas de rolamentos.

Figura 2. Tipos de rolamentos

Fonte: Telecurso 2000. Curso profissionalizante – Elementos de Máquinas: Mancais e Rolamentos, 2000, p. 3 .

O anel externo é fixado no mancal, enquanto o anel interno é fixado no eixo. Na figura 3, é mostrada uma vista em corte de um rolamento de esferas.

Figura 3. Vista em corte de um rolamento de esferas Fonte: Wikipedia – Bearing (mechanical), disponível em: http://en.wikipedia.org/wiki/Bearing_(mechanical)

Os rolamentos ainda podem ser classificados de acordo com a carga que suportam, podendo atuar na direção radial, axial ou misto. Na Figura 4, é mostrado um exemplo de tipo de rolamento de acordo com a carga suportada.

Figura 4. Tipos de rolamento de acordo com o suporte a cargas Fonte: HowStuffWorks – Tipos de Rolamentos, disponível em: http://ciencia.hsw.uol.com.br/rolamentos3.htm

2.2. Manutenção de Mancais de Rolamento e Rolamentos

Os mancais e rolamentos, assim como qualquer elemento de máquina, estão sujeitos a desgastes e avarias decorrentes de sua utilização, e, portanto, é necessário um sistema de manutenção bem elaborado para evitar paradas indesejáveis de equipamentos e crescimento dos custos industriais.

2.2.1. Tipos de Manutenção

SANTOS afirma que a manutenção industrial pode ser classificada em três tipos diferentes.

a. Corretiva

É a forma mais conhecida, e consiste no conserto ou substituição do elemento após a ocorrência de falha. Implica em perda da produção ou em danos consideráveis à máquina, sendo o método mais dispendioso.

b. Preventiva

Consiste em exercer controle sobre o equipamento de modo a reduzir a probabilidade de falhas, baseado em intervalos regulares de manutenção. Sua principal dificuldade é a determinação do intervalo para inspeção do equipamento, que é determinado aleatoriamente, por experiência ou estatisticamente, sem realizar o estudo da conveniência da manutenção preventiva.

c. Preditiva

Consiste na programação da parada no momento necessário com foco no equipamento e no processo produtivo, através de controle contínuo das condições da máquina e de suas variações com o tempo realizadas por meio de instrumentos de medição. Esse método gera informações sobre a ocorrência de variações na máquina e seus componentes, tornando sei funcionamento mais econômico e seguro.

2.2.2. Técnica de Manutenção em Mancais de Rolamentos e Rolamentos

Os dois principais indicadores de problemas com rolamentos são excesso de vibração e de temperatura. De acordo com SANTOS, são descritas as principais formas de detecção dessas ocorrências em meio industrial.

a. Vibrações de rolamentos

As duas formas mais simples e menos precisas de detectar vibrações dos rolamentos é a chave de fenda e o estetoscópio. Com eles, o técnico responsável é capaz de realizar uma análise qualitativa do ruído do equipamento em operação e analisar a necessidade de intervenção nesse dispositivo ou não, porém não há nenhum valor numérico que atue como indicador para prever o estado do dispositivo. Nesse sentido, existem medidores de vibração que podem detectar com precisão se os níveis de vibração do equipamento são ou não aceitáveis.