Quais são as causas da falha prematura de um rolamento de rolos cilíndricos?

Como fornecedor de rolamentos de rolos cilíndricos, já vi muitas falhas prematuras em rolamentos. É uma verdadeira dor de cabeça tanto para nós, fornecedores, quanto para nossos clientes. Neste blog, vou me aprofundar nas principais causas dessas falhas prematuras, para que você possa tomar medidas para evitá-las e manter seu maquinário funcionando sem problemas.

1. Instalação inadequada

Uma das razões mais comuns para falha prematura de rolamentos de rolos cilíndricos é a instalação inadequada. Se o rolamento não estiver instalado corretamente, poderá causar todos os tipos de problemas no futuro.

Ao instalar um rolamento, é crucial garantir que o eixo e o alojamento estejam limpos e livres de detritos. Mesmo a menor partícula pode causar desgaste irregular no rolamento. Já vi casos em que uma simples partícula de poeira levou à falha do rolamento algumas semanas após a instalação.

Outro fator importante é o ajuste entre o rolamento e o eixo ou alojamento. Se o ajuste estiver muito frouxo, o rolamento poderá se mover, causando vibração e ruído. Por outro lado, se o ajuste for muito apertado, poderá causar tensão excessiva no rolamento, levando à falha prematura. Por exemplo, se você estiver instalando umRolamento de rolo cilíndrico de fileira única, certifique-se de seguir as especificações do fabricante para o ajuste adequado.

2. Lubrificação inadequada

A lubrificação é como a força vital de um rolamento. Reduz o atrito, dissipa o calor e protege o rolamento contra desgaste e corrosão. Sem lubrificação adequada, um rolamento não durará muito.

Existem vários problemas que podem surgir com a lubrificação. Primeiro, usar o tipo errado de lubrificante pode ser um grande problema. Rolamentos diferentes requerem tipos diferentes de lubrificantes com base em fatores como temperatura operacional, velocidade e carga. Por exemplo, um rolamento de alta velocidade pode precisar de um lubrificante com menor viscosidade, enquanto um rolamento operando sob cargas pesadas pode exigir um lubrificante com melhores propriedades antidesgaste.

Em segundo lugar, a lubrificação insuficiente também é um culpado comum. Se não houver lubrificante suficiente no rolamento, as superfícies metálicas entrarão em contato direto umas com as outras, causando atrito e calor excessivos. Isso pode causar danos à superfície, como arranhões e corrosão e, eventualmente, falha do rolamento.

Por outro lado, a lubrificação excessiva também pode ser um problema. Muito lubrificante pode causar superaquecimento do rolamento, pois o excesso de lubrificante precisa ser agitado, gerando calor adicional. Ele também pode reter contaminantes, o que pode danificar ainda mais o rolamento.

3. Contaminação

A contaminação é outra grande causa de falha prematura dos rolamentos. Os rolamentos podem ser contaminados por todos os tipos de coisas, incluindo sujeira, poeira, água e produtos químicos.

Partículas de sujeira e poeira podem agir como abrasivos, desgastando as superfícies dos rolamentos. Mesmo as menores partículas podem causar danos significativos ao longo do tempo. Por exemplo, em ambientes industriais onde há muita poeira, como locais de mineração ou construção, os rolamentos são particularmente vulneráveis ​​à contaminação.

A água também pode ser um grande problema. Pode causar corrosão dos componentes do rolamento, enfraquecendo a estrutura do rolamento. Se entrar água no rolamento, ela também poderá emulsionar o lubrificante, reduzindo sua eficácia.

Os produtos químicos podem ser igualmente prejudiciais. A exposição a certos produtos químicos pode causar a degradação do material do rolamento, levando à falha prematura. Por exemplo, em uma planta de processamento químico, os rolamentos podem ser expostos a produtos químicos corrosivos que podem corroer as superfícies dos rolamentos.

4. Sobrecarga

Sobrecarregar um rolamento significa submetê-lo a cargas superiores à sua capacidade nominal. Isso pode acontecer por diversos motivos, como projeto inadequado da máquina, operação incorreta ou alterações nas condições de operação.

Se um rolamento estiver sobrecarregado, isso poderá causar tensão excessiva nos componentes do rolamento. Os corpos rolantes e as pistas podem começar a se deformar, levando à fadiga da superfície e, eventualmente, à falha do rolamento. Por exemplo, se uma máquina for repentinamente obrigada a lidar com uma carga mais pesada do que foi originalmente projetada, os rolamentos dessa máquina poderão ficar sobrecarregados.

Em alguns casos, as cargas dinâmicas também podem ser um problema. Cargas dinâmicas são cargas que mudam rapidamente, como aquelas causadas por vibrações ou choques. Esses tipos de cargas podem causar tensão adicional no rolamento, aumentando o risco de falha prematura.

5. Fadiga

A fadiga é um processo natural que ocorre nos rolamentos ao longo do tempo. À medida que o rolamento gira, os corpos rolantes e as pistas são submetidos a repetidos ciclos de tensão. Eventualmente, esses ciclos de tensão podem causar a formação de pequenas rachaduras na superfície dos componentes do rolamento.

Essas rachaduras podem crescer com o tempo, causando lascamento, que é a descamação de pequenos pedaços do material do rolamento. Assim que ocorrer a fragmentação, o desempenho do rolamento começará a deteriorar-se rapidamente e, eventualmente, falhará.

A taxa de fadiga depende de vários fatores, incluindo a carga, a velocidade e a temperatura operacional do rolamento. Cargas, velocidades e temperaturas mais altas podem acelerar o processo de fadiga. Por exemplo, umRolamentos para máquinas-ferramenta NU203EMoperando em altas velocidades e sob cargas pesadas estará mais sujeito à fadiga do que um rolamento operando em condições mais leves.

6. Desalinhamento

O desalinhamento ocorre quando o eixo e o alojamento não estão perfeitamente alinhados. Isto pode acontecer durante a instalação ou devido a alterações na estrutura da máquina ao longo do tempo.

Quando um rolamento está desalinhado, pode causar carga irregular nos componentes do rolamento. Os elementos rolantes podem não rolar suavemente, causando maior atrito e desgaste. O desalinhamento também pode fazer com que o rolamento gere calor excessivo, o que pode danificá-lo ainda mais.

Por exemplo, em um sistema de eixo longo, se o eixo não estiver devidamente apoiado ou se houver alguma deflexão no eixo, isso pode causar desalinhamento dos rolamentos. Isto pode ser um problema específico em aplicações como sistemas de transporte ou máquinas de grande escala.

7. Passagem de Corrente Elétrica

Em alguns casos, a corrente elétrica pode passar pelo rolamento. Isso pode acontecer em motores elétricos ou geradores, por exemplo. Quando a corrente elétrica passa através de um rolamento, pode causar arco voltaico entre os corpos rolantes e as pistas.

O arco voltaico pode causar corrosão e soldagem nas superfícies do rolamento. A corrosão pode levar ao aumento do atrito e do ruído, enquanto a soldagem pode causar o travamento dos elementos rolantes, resultando em falha do rolamento.

Para evitar a passagem de corrente elétrica através do rolamento, podem ser utilizadas técnicas ou dispositivos isolantes especiais. Por exemplo, mangas ou revestimentos isolantes podem ser aplicados aos componentes do rolamento para evitar o fluxo de corrente elétrica.

Como evitar falhas prematuras nos rolamentos

Agora que cobrimos as principais causas de falhas prematuras em rolamentos, vamos falar sobre como evitá-las.

Primeiro, certifique-se de seguir os procedimentos de instalação adequados. Reserve um tempo para limpar o eixo e a carcaça e garantir o encaixe correto do rolamento. Se você não tiver certeza de como instalar um rolamento corretamente, consulte as instruções do fabricante ou procure ajuda profissional.

Em segundo lugar, preste muita atenção à lubrificação. Use o tipo certo de lubrificante para o seu rolamento e certifique-se de manter o nível adequado de lubrificação. Verifique regularmente o lubrificante quanto a sinais de contaminação ou degradação e substitua-o conforme necessário.

Terceiro, proteja os rolamentos contra contaminação. Use vedações e proteções para manter sujeira, poeira, água e produtos químicos longe do rolamento. Em ambientes sujos ou úmidos, considere usar medidas de proteção adicionais, como gabinetes ou sistemas de purga de ar.

Quarto, evite sobrecarregar os rolamentos. Certifique-se de que suas máquinas sejam projetadas para suportar as cargas às quais serão submetidas e operá-las dentro de suas capacidades nominais. Se houver alguma alteração nas condições de operação, como aumento de carga ou velocidade, reavalie os requisitos do rolamento.

Quinto, monitore regularmente os rolamentos em busca de sinais de desgaste e danos. Esteja atento a coisas como ruídos incomuns, vibrações ou mudanças de temperatura. Se você notar algum desses sinais, tome medidas imediatamente para evitar maiores danos.

Concluindo, a falha prematura do rolamento pode ser um problema caro e frustrante. Mas ao compreender as causas e tomar as medidas preventivas necessárias, você pode prolongar significativamente a vida útil dos seus rolamentos e manter o bom funcionamento do seu maquinário.

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Referências

• Harris, TA e Kotzalas, MN (2007). Análise de rolamentos. Wiley.
• Jones, AR (1992). Engenharia de rolamentos de elementos rolantes. McGraw-Hill.
• Zaretsky, EV (2010). Previsão de vida útil da fadiga do rolamento. Imprensa CRC.