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Tudo que você precisa saber sobre falhas em rolamento

6 de março de 2023

O rolamento é um componente essencial na operação de diversas máquinas rotativas. Ele está presente não só em plantas industriais, mas também em carros, aviões e tantas outras aplicações comuns em nosso dia a dia. Esses componentes foram desenhados para possibilitar o movimento rotativo de forma que se evite o desgaste do restante do maquinário conectado.   

Entretanto, os rolamentos são suscetíveis a diversos tipos de falhas. As causas são muitas e são provocadas por compressão mecânica ou desgaste físico das peças.  

Classificação de falhas e a ISO 15243

As falhas em rolamento são muitas e podem ocorrer tanto por erros pré-operacionais quanto por erros cometidos durante a operação. Dentro das falhas pré-operacionais temos a erosão elétrica causada por excesso de tensão e deformação plástica causada por manuseio e instalação incorreta.

O restante das categorias diz respeito à falhas de operação, ou seja, todas as falhas que ocorrem após a instalação do rolamento. Nesse contexto, as falhas mais recorrentes são: fadiga, corrosão, fuga de corrente e trinca térmica.

A norma ISO 15243 classifica cada uma dessas falhas em grupos, além de descrever as suas características e causas. Consulte a norma para mais informações.  

Principais causas de falhas em rolamento

Muitas são as causas de falhas em rolamentos, elas podem ocorrer de forma isolada ou simultânea. De qualquer maneira, é preciso estar atento a qualquer indício de defeito nestes componentes.

A origem dos problemas relacionados à rolamentos está atrelada a fatores pré-operacionais e a falhas operacionais. Dentre as causas mais comuns estão:

  • Lubrificação inadequada

Essa é a causa de falha mais comum em rolamentos. Seja insuficiente ou em excesso, a lubrificação é a causa mais recorrente de falhas envolvendo rolamentos. Por isso, é necessário ser criterioso ao escolher um óleo lubrificante, optando sempre por um produto de boa qualidade, indicado pelo próprio fabricante.  

  • Contaminação 

Resíduos de materiais como poeira, areia e água podem facilmente contaminar os rolamentos e seu lubrificante. Estes resíduos diminuem a eficiência das peças ao aumentarem o atrito entre elas e a oxidação do componente. Dessa forma, gerando desgastes e superaquecimento no rolamento.  

  • Desalinhamento 

O desalinhamento na instalação do rolamento ou do próprio mancal provoca desgastes provenientes da compressão mecânica no sentido radial e axial do eixo de rotação. Por isso, se atentar à instalação do rolamento e ao alinhamento de máquinas é fundamental na manutenção da vida útil do seu rolamento.  

  • Excesso de carga

Mesmo sendo bastante resistente, cada rolamento é projetado para suportar determinada carga. Portanto, evitar a sobrecarga no rolamento diminui a exposição a vibrações excessivas. 

  • Instalação 

A instalação incorreta e até mesmo o impacto ou armazenamento incorreto dos componentes pode levar a falhas prematuras devido a deformações no componente.

Como detectar falhas em rolamento

Agora que você já conhece as principais causas de falhas em rolamentos, é importante ficar de olho nos sinais de alerta de danos nesse tipo de componente. Estar um passo à frente na detecção de anomalias no seu componente evita prejuízos operacionais e a análise de vibração pode ser um importante aliado na detecção antecipada de falhas.  

Anomalias em rolamentos geralmente são detectadas ao analisar as componentes de alta frequência em espectros de vibração, bem como sinais de impacto na forma de onda.  

Também é possível identificar falhas por meio da demodulação através da técnica de envelope espectral que amplifica as frequências periódicas, evidenciando ainda mais os defeitos no componente.  

Além disso, o gráfico de forma de onda permite visualizar os impactos e modulações, RMS, fator de crista (FC) e curtose (KURT). Sendo assim, uma ferramenta muito utilizada na detecção de falha de gaiola.

Detecção de Falha de Rolamento com sensor de vibração

A análise da tendência da vibração e da temperatura nos pontos de monitoramento costuma dar um primeiro indicativo para a detecção de anomalias.

Com o monitoramento contínuo (com intervalo de amostragem de 10 min, por exemplo) pequenos gradientes e aumentos súbitos podem ser visíveis.

Ferramentas, como a média móvel, podem ajudar na visualização da tendência dos dados coletados. Assim, suavizam pequenas variações e evidenciando as grandes, como demonstrado nas imagens a seguir.

Velocidade RMS

Quer saber mais sobre a detecção de falha em rolamento? Leia aqui.

Diferenças na análise de vibração

Existem no mercado diversas técnicas de coleta de dados para a análise de vibração, desde o uso de sensores cabeados até sensores wireless. E, cada vez mais, nova técnicas de análise surgem para apoiar o planejamento e execução da manutenção de equipamentos na indústria. 

Por meio de sensores wireless é possível monitorar a condição de equipamentos pela tela do seu computador ou celular. A Solução Dynamox possui um sistema de monitoramento remoto de condição de ativos da Dynamox, é uma alternativa para quem pensa em confiar na manutenção preditiva de equipamentos. 

No caso, os intervalos de coleta podem ser configurados de 1 a 60 minutos. Aderindo a essa técnica, além de se obter um número muito maior de amostras, há vantagens em termos custo e segurança.  

Além de fornecer gráficos de tendência global e espectros, a Plataforma ainda conta com um banco de frequências (BPFO, BPFI, BSF e FTF) de quase 70 mil rolamentos das principais marcas e modelos para facilitar a interpretação dos dados e agilizar a análise de falhas potenciais. 

Quer saber mais sobre como identificar falhas em rolamentos? Leia também, Como identificar falhas em gaiolas de rolamento.

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