UNIVERSIDADE PAULISTA
MANUTENÇÃO DE MANCAIS
2015
UNIVERSIDADE PAULISTA
MANUTENÇÃO DE MANCAIS
Sumário 1.
Introdução ............................................................................................................................ 4
2.
Definição de Atrito .............................................................................................................. 4
3.
Mancal .................................................................................................................................. 4
4.
Tipos de Mancais ................................................................................................................ 5
4.1.
Mancal de Deslizamento ............................................................................................... 5
4.2.
Mancal de Rolamento .................................................................................................... 6
5.
Componentes dos Mancais .............................................................................................. 9
6.
Manutenção de Mancais ................................................................................................. 10
6.1. A Importância da Lubrificação .................................................................................... 10 6.2.
Vida útil do Mancal ....................................................................................................... 14
6.3.
Manutenção Corretiva - Tipos de falhas mais comuns .......................................... 15
6.4.
Manutenção Preventiva ............................................................................................... 22
6.5.
Manutenção Preditiva .................................................................................................. 22
7.
Conclusão .......................................................................................................................... 26
8.
Bibliografia ......................................................................................................................... 26
1. Introdução O mancal é um dispositivo fixo fechado, sobre o qual é apoiado um eixo, sua função basicamente é comportar um eixo. Este elemento de máquina está presente em maquinários de vários segmentos industriais, desempenhando importante função para o funcionamento eficaz de uma produção. Por isto, nesta pesquisa, abordaremos as principais falhas e ações que devem ser iniciadas em um projeto ou cronograma de manutenção, tanto preventiva, preditiva e corretiva, para que o trabalhe com o maior rendimento e maior vida útil possível.
2. Definição de Atrito É o contato existente entre duas superfícies sólidas que executam movimentos relativos. O atrito provoca calor e desgaste entre as partes móveis. Depende diretamente do acabamento superficial e do tipo de material que as peças são fabricadas.
3. Mancal Segundo ANDRADE JÚNIOR (1994), mancal é um dispositivo fixo fechado, sobre o qual é apoiado um eixo, sua função é comportar um eixo. Um exemplo prático para definir o que é um mancal é o utilizado no carro de boi - que realiza o transporte de alimentos e animais. Este transporte, mesmo parecendo muito simples em sua construção e reparo, não seria útil se lhe faltasse um elemento de máquina: o mancal. O carro de boi é constituído de uma superfície plana, um eixo e dois mancais que são fixados nas extremidades inferiores da superfície. O eixo se encaixa nos mancais e seu estado é estático, apenas as rodas se movimentam neste tipo de transporte. Conforme mostra figura abaixo:
Figura1: Parte inferior de um carro de boi.
Os mancais são de grande importância para o perfeito funcionamento das máquinas, caso ocorram falhas nos mancais grandes prejuízos podem ser percebidos na produção.
4. Tipos de Mancais Existem dois tipos de mancais mais utilizados:
Deslizamento; e,
Rolamento.
4.1.
Mancal de Deslizamento
A função do mancal de deslizamento é servir de apoio para eixos girantes. Estes mancais estão sujeitos às forças de atrito devido à rotação do eixo, ou seja, o atrito ocorre devido ao contato da superfície do eixo com o mancal. Os mancais são constituídos de uma bucha fixada em um suporte e são utilizados em máquinas pesadas e em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa velocidade evita o superaquecimento dos equipamentos expostos ao
atrito. São simples de montar e desmontar. A vida útil dos mancais de deslizamento poderá ser prolongada seguindo alguns parâmetros:
Os materiais necessitam ser muito bem escolhidos e apropriados
a partir do desenvolvimento do projeto de fabricação;
O projeto de fabricação deverá prever os modos para os trabalhos
de manutenção, conservação, limpeza, lubrificação, alinhamento e reposição; e,
Em caso de possíveis danos faz-se importante considerar as
principais funções dos mancais de deslizamento, que são: apoiar e guiar os eixos. Abaixo figura de um mancal de deslizamento:
Figura 2: Constituição de um mancal de deslizamento.
4.2.
Mancal de Rolamento
Este tipo de mancal é utilizado quando é necessário maior velocidade e menor atrito. Quando o eixo gira dentro do furo é produzido o atrito, denominado de escorregamento. Para reduzir esse atrito utiliza-se o rolamento - elemento de
máquina que permite o movimento relativo controlado entre duas ou mais partes. Eles limitam as perdas de energia produzidas pelo atrito. O mancal de rolamento é constituído de dois anéis concêntricos e entre esse anéis são colocados elementos rolantes como: Esfera, Rolete e Agulha. As figuras abaixo representam os três tipos de mancais: esfera, rolete e agulha:
Figura 3: Tipos de mancal de rolamento. Esferas
Mancal de rolamento esfera é apropriado para rotações mais elevadas. A transmissão do anel com a esfera é precisa e desse modo a lubrificação é essencial, pois as esferas fazem seu movimento em um único caminho entre os anéis, permitindo o livre movimento do eixo.
Figura 4: Mancais de rolamento esfera. Roletes
São elementos de máquinas com o formato de rolos cônicos, cilíndricos ou barriletes espalhados por todo centro entre os dois anéis, como as esferas, mas somente permitem que os rolos fiquem fixos e utilizados quando se precisa de velocidades menores e cargas maiores.
Figura 5: Mancal de rolamento Rolete. Agulha
Os corpos rolantes que estão entre os anéis são de pequenos diâmetros de no máximo 5 mm e comprimento 3 a 10 vezes maior que o diâmetro. Estes
são utilizados para mecanismos oscilantes em razão dos rolamentos de agulha ter alta rigidez, onde o espaço radial é limitado e a carga não é constante.
Figura 6: Mancal rolamento agulha.
A normalização de um rolamento é feita a partir do diâmetro interno. Para cada diâmetro são definidas duas séries de rolamentos:
Leve: são usadas para cargas pequenas; e,
Média ou pesada: utilizados para cargas mais pesadas.
5. Componentes dos Mancais
Vedação: previne a contaminação por penetração de partículas e
retém o lubrificante no rolamento;
Corpos girantes: trabalham entre o anel externo e interno do
rolamento. Podem ser: esfera, rolo esférico simétrico e assimétrico, rolo cilíndrico, agulha e rolo cônico;
Anéis externo e interno: são as partes por onde os rolamentos
serão fixados ou alojados;
Material: são fabricados de aços temperados; aço cromo
contendo 1% de carbono e 1,5% de cromo; aço liga cromo-níquel ou cromomanganês;
Gaiolas: são responsáveis por evitar o contato entre os corpos
girantes para minimizar o atrito e a geração de calor; guiar os corpos girantes;
fornecer espaço para a lubrificação; reter os corpos girantes quando os rolamentos separativos são montados ou desmontados. São três os tipos de gaiolas, e variam de acordo com sua aplicação:
Gaiola de Poliamida (P): pouco peso, alta elasticidade, boas propriedades de deslizamento, boa lubrificação marginal, limite de temperatura de +120ºC;
Gaiola de aço (J): pouco peso, alta resistência, alto limite de temperatura, alta resistência à vibração e aceleração e sensível à falta de lubrificação; e,
Gaiola de latão (M): altíssima resistência à vibração e aceleração, apropriada para altas velocidades de trabalho com circulação de óleo, relativamente cara.
6. Manutenção de Mancais Nos mais diversos segmentos de indústria, a conservação dos mancais pode representar a diferença entre a eficiência na operação ou a paralisação da linha de produção. Por esse motivo, o acompanhamento dessas peças merece especial atenção, geralmente por meio de métodos preditivos, como a análise de óleo, de temperatura ou vibração. Seus componentes são submetidos a diferentes valores de carga, rotação e temperatura, torna-se difícil estabelecer comparações para a adoção de métodos de manutenção padrão.
6.1.
A Importância da Lubrificação
Segundo os fabricantes, buchas lubrificadas não oferecem bom desempenho em aplicações com movimentos oscilatórios ou ambientes agressivos, com a presença de poeira e água – algo comum nos cubos de roda ou nas esteiras de tratores e escavadeiras, por exemplo. Nesses casos,
recomenda-se o uso de peças que dispensam lubrificação, fabricadas com material de baixo coeficiente de atrito, à base de teflon. Apesar da limitada eficiência mecânica desse tipo de material, existem no mercado mancais metal poliméricos fabricados com camada de teflon e aditivos, ancorada sobre outra de bronze e um corpo de aço. Indicados para uso em pontos de articulação dos equipamentos, esses mancais estão presentes em algumas máquinas agrícolas e de construção fabricadas nos Estados Unidos e Europa, embora sejam pouco usuais nos modelos produzidos no Brasil. A vantagem dessas peças é que não precisam ser lubrificadas e, ao final de sua vida útil, basta trocá-las por uma nova. De acordo com fabricantes desse tipo de produto, eles apresentam uma durabilidade até dez vezes maior que a dos mancais de bucha em aplicações severas e com alta carga de choque. Além disso, atingem um baixo coeficiente de atrito, que varia de f = 0,05 a 0,15, de acordo com o projeto e tipo de material usado. Esse desempenho pode ser considerado intermediário entre os mancais de bucha de bronze (f = 0,2) e mancais de rolamento (f = 0,01 a 0,02). Em termos de eficiência na eliminação de atrito, o melhor desempenho pertence aos mancais de bucha de bronzina (f = 0,001), que trabalham em condições de lubrificação hidrodinâmica, especialmente em conjuntos móveis no interior de motores. Mas os mancais metal-poliméricos não encontram aplicação nesse tipo de sistema, já que apresentam limitações para operar em ambientes com temperatura elevada. Como eles dispensam o lubrificante, que também é um elemento de dissipação do calor, o aquecimento acaba sendo dissipado pela peça, o que provoca seu desgaste e deformação. Um modelo de mancal de teflon com camadas de fibra de vidro e resina epóxi chega a suportar temperaturas de até 195ºC e elevadas cargas, segundo seu fabricante, sendo indicado para uso em articulações de tratores, em peças da suspensão de veículos e engrenagens de câmbio. Apesar de atingirem elevada dureza, de até 350 brinell (HB), seu fabricante recomenda o uso de eixos ainda mais duros (em geral, sempre 100 HB a mais), para que o desgaste se concentre no mancal, facilitando as manutenções e trocas. Existem cinco formas principais de lubrificação: 1.
Hidrodinâmica: separa as superfícies de carregamento do mancal
por um filme relativamente espesso de lubrificação, a fim de prevenir o contato
meta-metal. Esta lubrificação não depende da introdução de lubrificante sobre pressão, mas requer uma quantidade de suprimento mantido constantemente; 2.
Hidrostática: Usa o ar ou água como lubrificante, é aplicada em
alta pressão na área de suporte de carga, esta pressão é alta o suficiente para separar as superfícies com um filme relativamente espesso de lubrificante. Essa lubrificação deve ser usada em mancais com baixa velocidade e a resistência friccional deve ser a mínima absoluta; 3.
Elastohidrodinâmica: o lubrificante é introduzido entre as duas
superfícies que estão em contato rolante, tais como engrenagens e mancais de rolamento; 4.
Contorno: a diminuição da quantidade de lubrificante enviado ao
mancal, alta temperatura do lubrificante a aumento da carga no mancal contribui para diminuição do filme de lubrificante caracterizando uma lubrificação de contorno; 5.
Filme solido: quando os mancais tem que ser operados em
temperaturas muito elevadas, um lubrificante de filem solido, como o grafite e o dissulfeto de molibdênio, deve ser utilizado, pois, os óleos minerais ordinários não são indicados 100% para este caso; 6.
Lubrificação por graxa: nos rolamentos axiais de esfera e de
rolete é utilizada a graxa como lubrificante considerando condições normais de velocidade, temperatura e carga, em geral o espaço entre o rolamento e o mancal é preenchido por graxa (30% à 50%). O excesso de graxa pode provocar um aumento rápido na temperatura, principalmente para velocidades elevadas; e,
Figura 7: Lubrificação por graxa.
7.
Lubrificação por óleo: utiliza-se lubrificação por óleo quando as
condições de trabalho apresentam altas velocidades e temperaturas, situações nas quais ultrapassa o ponto de gota, que é a temperatura máxima de utilização da graxa. O óleo também é usado em situações nas quais é necessário dissipar o calor gerado por um rolamento externo ou quando as peças adjacentes da maquina já estão lubrificadas por óleo.
Figura 8: Lubrificação por óleo.
Figura 9: Emprego da graxa ou óleo lubrificante em rolamentos e
mancais.
Figura 10: Lubrificação.
6.2.
Vida útil do Mancal
A vida útil do mancal é o número de revoluções ou horas de trabalho a uma determinada rotação que pode-se atingir antes que se manifeste o primeiro sinal de fadiga em um de seus anéis ou corpos girantes. Ela depende de alguns fatores: temperatura de trabalho, tipo de carga, cuidados na sua instalação, tipo de lubrificante e de lubrificação, vibrações, tipo de manutenção, etc.
Figura 11: Vida útil do mancal.
6.3.
Manutenção Corretiva - Tipos de falhas mais
comuns
Montagem Incorreta: cerca de 16% de todas as falhas prematuras
nos mancais são causadas por má montagem (usualmente impactos fortes) e pelo desconhecimento da disponibilidade das ferramentas de montagem corretas;
Lubrificação Inadequada: embora os mancais “vedados para vida”
possam ser montados e aquecidos, cerca de 36% das falhas prematuras são causadas por especificação incorreta e aplicação inadequada do lubrificante. Sendo assim, o mancal falhará muito antes de sua duração, pois geralmente são os componentes menos acessíveis das máquinas. Lubrificação muito frequente ou negligenciada constitui um problema;
Contaminação: o mancal é um componente de precisão que não
funcionará eficazmente a menos que tanto ele próprio como os seus lubrificantes estejam isolados de contaminação, 14% de todas as falhas prematuras são atribuídas aos problemas de contaminação;
Fadiga: sempre que as máquinas estejam sobrecarregadas,
servidas incorretamente ou sem apoio, os mancais sofrem as consequências, resultando em 34% de todas as falhas prematuras. Podem-se evitar falhas súbitas ou inesperadas desde que os mancais negligenciados ou fadigados emitam sinais de alarme, que podem ser detectados e interpretados com a utilização de equipamentos de monitoração. Podem ocorrer por desgaste, deficiência de lubrificação, presença de partículas abrasivas, oxidação (ferrugem) e desgaste por patinação (girar em falso). A peça se descasca principalmente nos casos de carga excessiva. Descascamento parcial revela fadiga por desalinhamento, ovalização ou por conificação do alojamento;
Figura 12:
Figura 13:
Escamamento: quando um mancal de rolamento gira sofrendo
carga ocorre saída de material pela fadiga do metal base, seja na superfície do elemento rolante ou nas pistas dos anéis interno e externo. Como possíveis causas
fazem-se
citar:
Carga
excessiva,
falha
de
instalação
por
desalinhamento, carga de flexão oriunda do eixo, contaminação por partículas ou água, lubrificação deficiente ou lubrificante inadequado, folga de montagem na caixa de mancais inapropriada, deformação geométrica do eixo e do alojamento (ovalização), oxidação devido a longos períodos de equipamento fora de uso;
Descascamento: é caracterizado quando pequenos pontos
aparecem na superfície das pistas e elementos rolantes. Estes pontos constituem o estágio inicial do escamamento, que evoluirá à medida que o desprendimento de material for ocorrendo. O descamamento pode decorrer principalmente da escolha inadequada do lubrificante ou mau estado do mesmo, do desgaste dos elementos de vedação dos mancais, tais como retentores e selos, da contaminação por partículas estranhas, introduzidas no procedimento de montagem em operação;
Arranhadura: na grande maioria das vezes a arranhadura ocorre
na superfície da pista e dos corpos rolantes. Nos rolamentos para cargas axiais elas ocorrem de forma espiral na superfície das pistas. Nos rolamentos radiais de rolos, as arranhaduras ocorrem na face lateral dos rolos e nas guias da borda das pistas. Na maioria das ocorrências as arranhaduras originam-se de lubrificação deficiente na partida do equipamento, seja pela alta velocidade do óleo ou consistência da graxa, ou pelas grandes acelerações envolvidas, de lubrificação deficiente em operação, devida a elevadas velocidades de giro associada à lubrificante com baixa viscosidade, de erros de montagem do rolamento, seja pela falta de paralelismo entre pistas, ou pela montagem com pré-carga na direção axial;
Impressões: impressões nas pistas e elementos rolantes
ocorrerão sempre que partículas estiverem presentes na interface elementopista, com o equipamento em funcionamento. As partículas podem estar presentes no lubrificante ou na vizinhança do equipamento, atingindo a carga de lubrificante quando a vedação do mancal é insuficiente. As impressões podem ser originadas por batidas no procedimento de montagem ou manuseio, quando passam a ser observadas com espaço eqüidistantes, correspondente à posição de contato dos elementos rolantes. As impressões são assim designadas por não chegarem a constituir uma arranhadura, que é caracterizada peça remoção de material;
Escorregamento: escorregamento é o dano que ocorre na
superfície das pistas e elementos rolantes em decorrência da ruptura do filme de lubrificante, que é responsável por evitar o contato metal-metal. Entre as causas mais comuns de escorregamento fazem-se citar: alta velocidade associada à baixa carga nos rolamentos, acelerações e desacelerações repentinas, escolha inadequada do lubrificante ou contaminação do lubrificante em decorrência de más condições de estocagem e uso;
Trincas: as trincas têm como principais causas, problemas
introduzidos durante o processo de montagem. Vale citar queda por descuido no manejo, batidas no processo de montagem, interferência excessiva na montagem, deficiência geométrica do eixo ou da caixa do mancal (ovalizações), raio de concordância no ressalto do eixo muito grande para encosto da pista interna, funcionamento sob temperatura elevada em
decorrência de fricção, corrosão por contato, descascamento ou escamamento, deficiência de lubrificação;
Fraturas: fraturas são quebras localizadas que ocorrem em
componentes
de
rolamentos.
Constituem
estágios
posteriores
ao
escamamento, descascamento, arranhaduras e trincas, possuindo dimensões consideravelmente superiores. Podem ser observados em todos os componentes do rolamento, e possui causas comuns aos mecanismos de falha anteriores;
Pitting: o pitting é principio do processo de corrosão sobre a
superfície de um metal. No caso de pistas ou elementos rolantes de um rolamento, os pites deixam as superfícies com coloração fosca. O próprio processo corrosivo aponta para as causas do pitting, exposição do rolamento ou lubrificante ao meio ambiente ou impurezas, associada ao longo período do rolamento fora de serviço;
Corrosão por contato: corrosão por contato ocorre sempre que
não ocorrer o perfeito contato entre duas superfícies metálicas. No caso de mancais de rolamento, o ajuste mecânico deficiente após o procedimento de montagem provocará corrosão: com o deslizamento entre anel externo e caixa de mancal, ou com o deslizamento entre eixo e furo do anel interno. Dentre as causas mais comuns de corrosão por contato pode-se citar a lubrificação deficiente, o uso de lubrificante inadequado, exposição à vibração de pequena amplitude, a pré--carga de montagem excessiva, o ajuste mecânico inadequado;
Corrosão elétrica: a corrosão elétrica se dá quando há passagem
de corrente elétrica pelo rolamento. O fluxo de corrente gera arco-elétrico na superfície de contato entre a pista e elemento rolante, provocando a fusão do material nessa região. Entre as principais causas de corrosão elétrica está a existência de diferença de potencial entre o eixo e a caixa de mancais, onde o rolamento acaba sendo a via mais simples para descarga elétrica;
Oxidação e corrosão: ocorre em regiões dos anéis e elementos
rolantes que possuem condições eletroquímicas favoráveis a ocorrência de corrosão galvânica. As causas são entrada de fluidos corrosivos ou água no
interior do mancal, aplicação de lubrificante inadequado, condensação do vapor de água no interior do mancal;
Esmagamento: o esmagamento consiste na conformação
mecânica do material localizado nas superfícies das pistas e elementos rolantes de um mancal. Decorrência de vibração ou oscilações entre os pontos de contato. A aplicação de lubrificante inadequado pode agravar o problema;
Superaquecimento: ocorre no equipamento em operação,
provocando alteração na coloração da peça. As causas são lubrificação deficiente, excesso de carga na operação, pré carga excessiva, contaminação do lubrificante;
Falhas mecânicas:
Brinelamento:
é
caracterizado
por
depressões
correspondentes aos roletes ou esferas nas pistas do mancal. Resulta de aplicação da pré-carga, sem girar o rolamento, ou da prensagem do rolamento com excesso de interferência;
Figura 14: Brinelamento.
Goivagem: é defeito semelhante ao de brinelamento, mas provocado por partículas estranhas que ficam prensadas pelo rolete ou esferas nas pistas;
Figura 15: Goivagem.
Sulcamento: é provocado pela batida de uma
ferramenta qualquer sobre a pista rolante;
Figura 16: Sulcamento.
Queima por corrente elétrica: é geralmente provocada pela passagem da corrente elétrica durante a soldagem. As pequenas áreas queimadas evoluem rapidamente com o uso do mancal e provocam o deslocamento da pista rolante;
Figura 17: Queima por corrente elétrica.
Rachaduras e fraturas: resultam, geralmente, de aperto excessivo do anel ou cone sobre o eixo. Podem, também, aparecer como resultado do girar do anel sobre o eixo, acompanhado de sobrecarga.
Figura 18: Rachaduras e fraturas.
Engripamento: pode ocorrer devido ao lubrificante muito espesso ou viscoso. Pode acontecer, também, por eliminação de folga nos roletes ou esferas por aperto excessivo.
6.4.
Manutenção Preventiva
Verificar se as dimensões do eixo e cubo estão corretas;
Usar o lubrificante recomendado pelo fabricante;
Remover rebarbas;
No caso de reaproveitamento do mancal, deve-se lavá-lo e
lubrificá-lo mediatamente para evitar oxidação;
6.5.
Não usar estopa nas operações de limpeza; e, Trabalhar em ambiente livre de pó e umidade.
Manutenção Preditiva
Na rotina de verificação são usados os seguintes procedimentos: ouvir, observar e sentir.
Figura 19: Procedimentos de verificação: ouvir, observar e sentir.
A inspeção de rolamentos em máquinas deve ser efetuada com as máquinas paradas para evitar acidentes. A seguinte seqüência de operações deve ser feita na fase de inspeção de um rolamento:
a) Limpar as superfícies externas e anotar a seqüência de remoção dos componentes da máquina; b) Verificar o lubrificante. Vários tipos de impurezas podem ser sentidas pelo tato, bastando esfregar uma amostra do lubrificante entre os dedos. Uma fina camada de lubrificante espalhada nas costas da mão permitirá uma inspeção visual; c) Impedir que sujeira e umidade penetrem na máquina, após a remoção das tampas e vedadores. Em caso de interrupção do trabalho, proteger a máquina, rolamentos e assentos com papel parafinado, plástico ou material similar. O uso de estopa é condenável, pois fiapos podem contaminar os rolamentos; d) Lavar o mancal exposto, onde é possível fazer uma inspeção sem desmontá-lo. A lavagem deve ser efetuada com um pincel molhado em querosene; e) Secar o mancal lavado com um pano limpo sem fiapos ou com ar comprimido. Se for aplicado ar comprimido, cuidar para que nenhum componente entre em rotação; f) Vibrações de rolamentos: as duas formas mais simples e menos precisas de detectar vibrações dos rolamentos e a chave de fenda e o estetoscópio. Com eles, o técnico responsável e capaz de realizar uma analise quantitativa 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. A utilização de instrumentos que gerem indicadores numéricos como acelerômetro e transdutores eletromagnéticos é uma forma fundamental de monitoração para o emprego de um plano de manutenção preditiva. Em caso de vibrações excessivas, torna-se necessário realizar um balanceamento do mancal;
Figura 19: Análise de vibrações.
g) Balanceamento do mancal: caso haja um desbalanceamento do mancal, é calculada a massa de contrapeso que deve ser inserida em sua posição angular; h) Temperatura elevada: alta temperatura do rolamento também é um indicador de problemas, como lubrificação deficiente ou em excesso, presença de sujeiras, excesso de cargas, folga interna muito pequena, inicio de desgaste, excesso de pressão dos retentores, calor proveniente de fontes externas e entre outros. A temperatura pode ser determinada por modernos termômetros digitais ou por giz sensitivo; i) Ultrassom: o ultrassom é um tipo de ensaio mecânico que pode prever a formação de falhas mecânicas em mancais e rolamentos em seu estagio inicial, sendo mais eficiente que os métodos tradicionais de calor e vibração; Vale ressaltar que o aumento da vibração e temperatura no equipamento não constituem o problema e sim o sintoma, pois revelam prováveis desgastes de buchas ou rolamentos, uma situação que, num estágio mais adiantado de deterioração, pode comprometer até mesmo o mancal. Dessa forma, essas peças funcionam como um “fusível” do sistema, acusando que algo não vai
bem com o equipamento. Mesmo assim, elas não podem ser consideradas como peças de desgaste e sim como integrantes do conjunto, já que permitem a interface entre a parte estática do conjunto – no caso, o mancal- e a dinâmica – o eixo.
Tanto no mancal de rolamento como no de bucha, o desgaste ocorre devido à fadiga das superfícies de contato, provocando seu descascamento,
que pode evoluir para a deformação da peça, sua corrosão e o travamento dos movimentos que ela deve viabilizar. Vale ressaltar que danos na bucha ou no rolamento, quando não sanados em tempo, podem comprometer a peça na qual ficam alojados: o mancal. Recuperação do Mancal
Se o problema atingir esse nível de gravidade, a recuperação do mancal deve ser realizada apenas pelo seu fabricante ou por empresas especializadas. O processo envolve basicamente a recomposição da peça com solda industrial e uma nova usinagem, o que exige que o desgaste não tenha comprometido sua resistência estrutural. Principalmente porque, para aplicar a nova camada sobre o mancal, as partes deformadas precisarão ser removidas. A qualidade da recuperação também é fundamental para que a peça atenda os requisitos dimensionais para a correta montagem da bucha ou rolamento. Ovalizações ou irregularidades na área de assentamento podem comprometer essa etapa futura. Assim como ocorre com as polias, a recuperação de mancais menores mostra-se economicamente inviável e, nesses casos, o ideal é substituir a peça danificada por uma nova. Medição das folgas
Diversos fatores contribuem para o desgaste do conjunto mancal/bucha ou mancal/rolamento. Eles podem variar desde os problemas de lubrificação (como o uso de lubrificante fora das especificações ou em níveis abaixo do recomendado) e de vedação (como a presença de contaminantes ou água) até eventuais falhas de operação (o excesso de carga, por exemplo) ou de instalação (como desalinhamentos). Nesse último caso, as peças precisam passar por um alinhamento angular e paralelo, cujos valores são definidos em função da rotação da máquina na qual operam e dos desalinhamentos permissíveis dos componentes nela instalados. As folgas devem ser calculadas considerando-se basicamente os ajustes de montagem (pré-carga) e a temperatura operacional.
Se todos os cuidados com a montagem, operação e monitoramento dos mancais forem observados, as peças poderão atingir uma vida útil que, teoricamente, tenderia ao infinito. O problema é que, na prática, o desgaste das peças pode ocorrer devido a um fator muito comum: a partida de uma máquina que estava desligada. Nesse curto momento, quando a película de lubrificação praticamente não existe entre as superfícies metálicas, os primeiros movimentos estarão sujeitos a elevado coeficiente de atrito, resultando em desgaste das partes em contato. Quando a folga entre as peças evolui, os ruídos e vibrações aparecerão como uma conseqüência natural. Como os sistemas de monitoramento usados em instalações industriais exigem que as medições sejam realizadas dentro de condições padronizadas e constantes, sua prática torna-se inviável em equipamentos móveis e veículos. Por esse motivo, os fabricantes especificam tolerâncias máximas para as folgas, que podem ser verificadas com o uso de ferramentas apropriadas como, por exemplo, o pente de folga: um fio de chumbo que, ao ser introduzido entre a bucha e o eixo, indica qual a distância existente entre ambos.
7. Conclusão O estudo demonstra que é possível analisar as falhas mais comuns em mancais em cada condição de trabalho, sendo possível a análise para possível manutenção preditiva, ações freqüentes para a manutenção preventiva, como vimos, principalmente, mantendo a lubrificação e a folga de forma correta e, em menor número, efetuar eventuais manutenções corretivas. A manutenção de mancais, feita de forma correta, evita graves problemas de parada de p rodução e segurança do trabalho, já que o mancal é parte fundamental da maioria dos maquinários industriais
8. Bibliografia
