Especificamente, as possíveis causas são as seguintes:
- Seleção inadequada de óleo lubrificante ou gra*a, resultando em lubrificação ineficaz.
- Lubrificação insuficiente, possivelmente devido ao nível de óleo muito bai*o ou vazamento de gra*a através da vedação.
- Folga do rolamento muito pequena, possivelmente devido a uma seleção inadequada do ajuste.
- Contaminação do rolamento por impurezas como grãos de areia ou carbono, que atuam como abrasivos, acelerando o desgaste.
- Ingressão de contaminantes como umidade, ácidos ou tinta no rolamento, substâncias estas corrosivas que podem danificá-lo.
- O rolamento foi esmagado pelo furo do alojamento, possivelmente devido à má circularidade do furo ou à sua torção/distorção.
- Superfície irregular da base do suporte do rolamento, causando deformação do furo do alojamento ou mesmo fissuras no suporte.
- Presença de detritos no furo do alojamento, como cavacos residuais ou partículas de poeira, afetando a operação normal do rolamento.
- Vedação e*cêntrica, causando atrito com componentes adjacentes.
- O rolamento está sujeito a cargas adicionais, como aperto a*ial ou problemas de montagem com dois rolamentos fi*os em um mesmo ei*o.
- Ajuste muito solto entre o rolamento e o ei*o, possivelmente devido a um diâmetro do ei*o menor que o especificado ou a uma porca de fi*ação não apertada adequadamente.
- Folga do rolamento muito pequena, ficando muito apertado durante a rotação, possivelmente devido ao aperto e*cessivo da porca de fi*ação.
- O rolamento produz ruído, possivelmente causado pelo deslizamento das e*tremidades dos rolos ou das esferas.
- Dilatação térmica e*cessiva do ei*o, causando uma carga a*ial adicional estaticamente indeterminada no rolamento.
- O ombro do ei*o é muito grande, causando atrito com a vedação do rolamento.
- O ombro de encosto do furo do alojamento é muito grande, deformando a vedação do rolamento.
- A folga do labirinto de vedação é muito pequena, causando atrito com o ei*o.
- Os dentes da arruela de travamento estão dobrados, causando atrito com o rolamento.
- A posição do anel flinger é inadequada, causando atrito com a tampa da flange.
- E*istem marcas de pressão nas esferas ou rolos, possivelmente causadas por golpes com martelo durante a instalação do rolamento.
- O rolamento apresenta ruído, possivelmente devido à interferência de uma fonte e*terna de vibração.
- O rolamento mudou de cor e deformou-se devido ao calor, possivelmente causado pelo uso de maçarico para aquecê-lo durante a remoção.
- O ei*o é muito grosso, resultando em um ajuste real e*cessivamente apertado, causando superaquecimento ou ruído do rolamento.
- O diâmetro do furo do alojamento é muito pequeno, causando superaquecimento do rolamento.
- O diâmetro do furo do alojamento é muito grande, resultando em um ajuste real muito solto, o que pode causar superaquecimento ou deslizamento do anel e*terno do rolamento.
- O furo do alojamento do rolamento aumentou de tamanho, possivelmente devido à e*pansão do alojamento de metal não ferroso ou à dilatação térmica.
- O rolamento apresenta ruído (corrosão por fretagem).
Possíveis Causas de Ruídos Anormais em Rolamentos
- A gra*a contém impurezas, prejudicando a eficácia da lubrificação.
- Lubrificação insuficiente, possivelmente devido ao nível de óleo muito bai*o ou vazamento de gra*a por vedação inadequada.
- Folga inadequada do rolamento, possivelmente um problema do processo de fabricação.
- Contaminação do rolamento por impurezas como areia ou partículas de carbono, que atuam como abrasivos no interior do rolamento, acelerando o desgaste.
- E*posição do rolamento a substâncias corrosivas como umidade, ácidos ou tinta, que podem danificá-lo.
- O rolamento foi esmagado pelo furo do alojamento, possivelmente devido à má circularidade ou torção do furo.
- Superfície irregular da base do suporte do rolamento, causando deformação do furo do alojamento ou até fissuras.
- Presença de detritos no furo do alojamento, como cavacos residuais ou partículas de poeira, afetando a operação normal do rolamento.
- Vedação e*cêntrica, causando atrito com peças adjacentes.
- O rolamento está sujeito a cargas adicionais, possivelmente devido ao aperto a*ial ou a problemas de montagem envolvendo dois rolamentos de fi*ação em um mesmo ei*o.
- Ajuste muito solto entre o rolamento e o ei*o, possivelmente devido a um diâmetro do ei*o menor que o especificado ou a uma porca de fi*ação não apertada.
- Folga do rolamento muito pequena, ficando e*cessivamente apertado durante a rotação, possivelmente devido ao aperto e*cessivo da porca de fi*ação.
- Geração de ruído pelo rolamento, possivelmente causada pelo deslizamento das e*tremidades dos rolos ou das esferas.
- Dilatação térmica e*cessiva do ei*o, resultando em uma carga a*ial adicional estaticamente indeterminada no rolamento.
- O ombro do ei*o é muito grande, causando atrito com a vedação do rolamento.
- O ombro de encosto do furo do alojamento é muito grande, deformando a vedação do rolamento.
- A folga do labirinto de vedação é muito pequena, causando atrito com o ei*o.
- Os dentes da arruela de travamento estão dobrados, causando atrito com o rolamento.
- A posição do anel flinger é inadequada, causando atrito com a tampa da flange.
- Marcas de pressão nas esferas ou rolos, possivelmente causadas por golpes com martelo durante a instalação do rolamento.
- O rolamento sofre interferência de uma fonte e*terna de vibração, gerando ruído.
- O rolamento muda de cor e se deforma devido ao calor, possivelmente causado pelo uso de maçarico para aquecê-lo durante a remoção.
- O ei*o é muito grosso, resultando em um ajuste real e*cessivamente apertado, causando superaquecimento ou ruído do rolamento.
- O diâmetro do furo do alojamento é muito pequeno, causando superaquecimento do rolamento.
- O diâmetro do furo do alojamento do rolamento é e*cessivo, resultando em um ajuste real muito solto, o que pode causar superaquecimento ou deslizamento do anel e*terno.
- O furo do alojamento do rolamento aumentou, possivelmente devido à e*pansão do alojamento de metal não ferroso ou à dilatação térmica.
- Quebra da gaiola, afetando a estabilidade do rolamento.
- Corrosão das pistas do rolamento, reduzindo a eficácia da lubrificação.
- Desgaste das esferas ou pistas, possivelmente devido a retificação inadequada ou danos no produto.
- Pistas dos anéis fora de especificação, possivelmente um problema do processo de produção.
Os rolamentos, como componentes-chave na operação de máquinas, têm sua importância inegável. Através de sua estrutura ou materiais especiais, reduzem o atrito durante a rotação do ei*o, garantem sua precisão de rotação e fornecem proteção necessária. No entanto, os rolamentos podem sofrer vários tipos de dano durante o uso, os quais não apenas afetam sua vida útil, mas também podem ter um sério impacto na operação de toda a máquina.
- As causas dos danos aos rolamentos são diversas, incluindo principalmente fadiga do material, lubrificação deficiente, contaminação, problemas de instalação e manuseio inadequado. Para uma análise aprofundada dessas causas e seus efeitos, e*aminaremos detalhadamente os danos dos rolamentos a partir de sete aspectos:
- Reentrâncias nas Superfícies das Pistas e Rolos: Isto geralmente é causado por falta de limpeza durante a instalação, incluindo partículas na gaiola e desgaste da superfície da pista. Durante a instalação, é essencial manter a limpeza, usar gra*a nova e verificar cuidadosamente a integridade das vedações.
- Desgaste por Lubrificação Inadequada: O desgaste superficial aparece como uma superfície espelhada, com coloração azulada ou marrom, principalmente devido à lubrificação insuficiente. Portanto, é necessário redefinir o intervalo de lubrificação e verificar os retentores de óleo.
- Reentrâncias Devidas a Instalação Incorreta: Reentrâncias com espaçamento igual ao diâmetro dos rolos aparecem nas superfícies de trabalho dos anéis interno e e*terno, frequentemente devido a erros na instalação, como martelagem incorreta do anel, avanço e*cessivo ou sobrecarga em estado estacionário.
- Reentrâncias Causadas por Corpos Estranhos: As superfícies de trabalho e dos rolos ficam cobertas de reentrâncias, possivelmente devido a contaminantes introduzidos durante a instalação, presentes no lubrificante ou do ambiente. Por isso, o rolamento deve ser limpo completamente antes da instalação, usar lubrificante limpo e verificar os retentores.
- Arranhões nas E*tremidades dos Rolos: Isto é geralmente causado por carga a*ial e*cessiva ou lubrificação insuficiente. Ao selecionar o lubrificante, deve-se priorizar tipos com viscosidade mais alta.
- Desgaste/Arranhão entre Rolos e Pistas: Desgaste e descoloração localizada ocorrem no início da zona de carga da pista e nos rolos, principalmente devido à aceleração súbita dos rolos ao entrarem na zona de carga. Soluções incluem selecionar um lubrificante de alta viscosidade ou reduzir a folga do rolamento.
Desgaste/Arranhão nas Superfícies E*ternas: Marcas de riscos e descoloração localizada aparecem no furo do anel interno e na superfície e*terna do anel e*terno, geralmente devido ao movimento relativo entre o anel e o ei*o ou o alojamento. Para evitar isso, é necessário aumentar a interferência do ajuste entre o anel e o ei*o/alojamento para prevenir o movimento relativo. Medidas de travamento ou fi*ação a*ial podem não resolver este problema.
Cavidades/Pite na Superfície: Pequenas e superficiais cavidades na superfície da pista, dos elementos rolantes ou de grandes seções, com aparência de fratura cristalina. Isto é geralmente causado por lubrificação deficiente, como falta de óleo ou mudanças na viscosidade devido ao aumento de temperatura, impedindo que o filme de óleo separe efetivamente as superfícies de contato, levando ao desgaste por contato momentâneo.
Corrosão por Fretagem: A corrosão por fretagem ocorre quando há movimento relativo entre o anel do rolamento e o ei*o ou o alojamento. Isto é principalmente causado por ajuste muito solto ou deformação do suporte do rolamento.
Corrosão por Corrente Elétrica: Listras retas ou picadas de cor marrom escuro ou cinza-preto aparecem nos elementos rolantes ou superfícies, causadas pela soldagem na superfície das partes do rolamento quando a corrente elétrica passa por ele. Para prevenir a corrosão por corrente, deve-se garantir que a corrente não possa passar pelo rolamento.
Descamação em Posições Simétricas nas Superfícies Rolantes: Se marcas de carga pronunciadas com descamação superficial forem observadas em posições radialmente simétricas em um dos dois anéis, isto pode ser causado por deformação do alojamento do rolamento ou compressão oval. Neste caso, é necessário refabricar o alojamento do rolamento.
Descamação Causada por Carga A*ial: Quando as marcas de carga são pronunciadas e há descamação superficial em um lado do anel ou em uma pista de um rolamento de duas carreiras, isto pode ser causado por instalação incorreta, pré-carga e*cessiva ou travamento de um rolamento não fi*o. É necessário verificar e ajustar a instalação para garantir a aplicação correta da carga a*ial.
Descamação Causada por Marcas de Impressão: Se a superfície da pista apresentar descamação acompanhada de marcas de impressão com espaçamento igual ao dos rolos, isto é geralmente causado por sobrecarga no rolamento em estado estacionário devido a instalação incorreta. O processo de instalação deve ser cuidadosamente verificado e corrigido.
Trincas Causadas por Batidas Violentas na Instalação: Se aparecer uma falha por lascamento ocorrendo apenas em um lado, isto pode ser causado pelo impacto transmitido através dos elementos rolantes para a face do anel devido a batidas violentas. Deve-se evitar golpear diretamente os anéis do rolamento durante a instalação para prevenir tais trincas.
Trincas Causadas por Aperto E*cessivo:
- Trinca em Toda a Seção Transversal: Quando uma trinca atravessa toda a seção transversal do anel do rolamento, isto é geralmente devido a uma interferência e*cessivamente apertada entre o anel interno do rolamento e o ei*o, ou ao avanço e*cessivo em um ei*o cônico.
- Trincas Transversais e Circunferenciais: A corrosão por fretagem causa trincas transversais no anel interno do rolamento e trincas circunferenciais no anel e*terno. Isto é principalmente causado por ajuste muito solto ou formato não padrão do alojamento do rolamento.
- Fenômeno de Descamação: Devido à corrosão por fretagem, ocorre descamação na superfície da pista do anel do rolamento, com sinais de corrosão na superfície e*terna na área descamada. Isto é frequentemente causado por ajuste muito solto ou formato incorreto do alojamento do rolamento.
Diferentes rolamentos possuem diferentes vidas úteis, as quais são influenciadas por vários fatores. Primeiro, a seleção do material; o aço para rolamentos com alto teor de carbono e cromo é um material comum para rolamentos, e a pureza de sua composição química tem um impacto significativo na vida útil. Além disso, a rugosidade superficial é um fator crítico, pois as trincas de fadiga frequentemente se originam na superfície. Técnicas de tratamento superficial, como alterar a dureza e a distribuição de tensões residuais na camada superficial dos elementos rolantes, podem melhorar significativamente a vida do rolamento. A temperatura também é um fator que não pode ser ignorado; o aumento de temperatura durante a operação do rolamento afeta a lubrificação e a deformação térmica, impactando assim a precisão operacional e a vida útil. A tecnologia de lubrificação é igualmente crucial; um lubrificante e um método de lubrificação adequados podem prolongar consideravelmente a vida do rolamento. Finalmente, a velocidade de operação também é um fator importante que influencia a vida útil do rolamento.
A influência da velocidade de operação na vida do rolamento manifesta-se principalmente no tempo de contato instantâneo. O tempo de contato instantâneo, ou seja, o tempo necessário para que um elemento rolante percorra a largura da elipse de contato com a pista do anel sob carga má*ima, aumenta com a velocidade de rotação, levando a uma redução na vida à fadiga do rolamento. Por outro lado, rolamentos operando em velocidades mais bai*as terão uma vida útil (em número de revoluções) prolongada. Além disso, a duração do tempo de contato instantâneo afeta indiretamente as tensões residuais superficiais, influenciando ainda mais a vida à fadiga do rolamento.
Por outro lado, a carga também é um fator importante que afeta a vida do rolamento. Estudos mostram que os parâmetros dos elementos rolantes e o coeficiente de curvatura têm um impacto significativo na vida à fadiga dos rolamentos rígidos de esferas. Especificamente, a magnitude da carga leva diretamente a um aumento na carga má*ima no elemento rolante, consequentemente reduzindo a vida à fadiga.
Vale notar que diferentes métodos de cálculo da vida útil do rolamento podem produzir resultados diferentes. Aqui, são apresentados dois métodos comumente utilizados: o método teórico L.P. e o método teórico da norma internacional ISO. O método ISO é uma simplificação do método L.P., assumindo que os anéis de suporte do rolamento são rígidos. No entanto, na realidade, os anéis são corpos não rígidos, e os rolamentos de esferas apresentam maior deformação de contato sob a mesma carga. Portanto, na aplicação prática, os resultados calculados por esses dois métodos podem diferir.