O desgaste de rolamentos é uma preocupação significativa em máquinas.
Ele não apenas compromete a eficiência da máquina, como também pode levar à falha prematura do rolamento se não for devidamente tratado.
Neste guia, abordamos os tipos e as causas do desgaste de rolamentos.
Também apresentamos orientações para a seleção da graxa adequada, de modo a evitar o desgaste prematuro e a falha de rolamentos.
Vamos explorar este universo complexo do desgaste e das soluções correlatas.
Tipos de desgaste em rolamentos de elementos rolantes
Os rolamentos estão sujeitos a diferentes padrões de desgaste ao longo de sua operação.
Conhecer esses sinais contribui para uma manutenção mais eficaz e assegura o funcionamento contínuo da máquina.
Desgaste abrasivo
O desgaste abrasivo ocorre quando uma superfície dura desliza contra uma superfície mais macia, provocando remoção de material. Isso fica especialmente evidente quando contaminantes externos, como areia ou fragmentos metálicos, invadem o lubrificante do rolamento.
Áreas afetadas: em rolamentos de esferas ou rolamentos de rolos , as principais áreas afetadas são as pistas, as faces dos elementos rolantes e os flanges. Esse desgaste frequentemente se manifesta como um acabamento polido, aumentando a folga interna . e, potencialmente, reduzindo a vida útil do rolamento.
Causas: Os principais fatores por trás do desgaste abrasivo incluem lubrificação inadequada, partículas estranhas no lubrificante e formação deficiente do filme lubrificante.
Métodos de prevenção: Os revestimentos de superfície aumentam a dureza dos componentes, e uma filtragem eficiente do lubrificante pode remover contaminantes. No sistema Wear Debris Check, sensores são usados para detectar e categorizar partículas metálicas no lubrificante, permitindo a identificação precoce do desgaste.
Estratégia de combinação de materiais: O uso conjunto de uma superfície dura e outra mais macia pode limitar o desgaste, pois permite que as partículas abrasivas se acomodem no material mais macio.
Desgaste adesivo
O desgaste adesivo, comumente chamado de "smearing", decorre do deslizamento entre duas superfícies em contato, provocando transferência de material.
Esse tipo de desgaste normalmente aumenta com a carga e a distância de deslizamento, mas diminui com o aumento da dureza da superfície.
Causas
Esse desgaste decorre da aceleração angular dos elementos rolantes, levando à transferência de material entre as pistas dos anéis e os elementos rolantes, frequentemente observada como marcas de atrito ou riscamento.
Soluções
Utilize materiais de alta dureza ou aplique tratamentos superficiais, como cromagem ou niquelação.
Considere modificações no projeto: altere os tipos de rolamento ou utilize diferentes cages.
Implemente revestimentos de óxido negro nas partes do rolamento para proteção adicional.
Desgaste por fretting / corrosão
O desgaste por fretting, ou "tribocorrosão", ocorre nas pistas do rolamento devido à lubrificação insuficiente, levando ao contato metálico e à oxidação evidente, frequentemente observada na forma de óxido de ferro vermelho ou preto.
Causas
Micromovimentos entre componentes com ajuste interferente
Desvios de forma dos componentes
Flexão do eixo ou deformações do alojamento
Ausência de pré-carga axial
Soluções
Siga as orientações de montagem do fabricante do rolamento para garantir o ajuste adequado.
Aumente a rigidez do eixo ou do alojamento.
Utilize os assentos do rolamento com o ajuste mais interferente possível.
Aplique revestimentos nos assentos do rolamento para ampliar a proteção.
Falsa brinelagem
A falsa brinelagem ocorre durante a operação estacionária do rolamento em razão de pequenos movimentos axiais dos elementos rolantes, provocando marcas semelhantes a desgaste na pista, sem a barreira protetora de um filme de óleo.
Dano
As marcas de desgaste, normalmente marrons devido à corrosão, apresentam endurecimento nítido, especialmente em rolamentos de esferas, com limites bem definidos em relação às superfícies adjacentes.
Soluções
Embora haja situações em que a falsa brinelagem seja inevitável, como no transporte marítimo de máquinas, algumas medidas podem reduzir sua ocorrência:
Reduzir o movimento e o peso estático durante o transporte.
Utilizar rolamentos com folgas radiais maiores.
Selecionar lubrificantes com aditivos antidesgaste.
A distinção em relação à brinelagem verdadeira exige a análise do desgaste: na falsa brinelagem, a textura superficial é eliminada; na verdadeira, ela se mantém.
Seleção da graxa adequada para rolamentos
Para combater o desgaste dos rolamentos e assegurar o desempenho ideal e a vida útil dos rolamentos, a escolha correta do lubrificante é fundamental.
Características e Classificação da Graxa
Tipo de Óleo Básico e Viscosidade
O desempenho da graxa é fortemente influenciado pelo tipo de óleo básico.
Esse componente determina a formação do filme lubrificante.
Os óleos básicos mais utilizados incluem óleos minerais e sintéticos.
É essencial reconhecer que os óleos sintéticos variam — como polialfaolefina, poliglicol e éster — e cada um apresenta características próprias.
Espessantes
Os espessantes desempenham papel decisivo na consistência da graxa.
Sabões metálicos, sabões complexos metálicos e espessantes orgânicos ou poliméricos emergentes, como a poliureia, são agentes espessantes típicos.
Aditivos
Todas as graxas contêm aditivos, classificados de acordo com seus efeitos.
Alguns aditivos atuam sobre o próprio óleo, como inibidores de oxidação e detergentes, enquanto outros, como aditivos antidesgaste e inibidores de corrosão, agem sobre o rolamento ou a superfície metálica.
Graus NLGI
As graxas são classificadas por seus componentes principais: espessante e óleo básico.
Sua consistência é determinada pelos graus NLGI, com base na penetração trabalhada segundo a ISO 2137. Quanto maior o grau NLGI, mais dura é a graxa.
Para rolamentos, preferem-se graxas dos graus NLGI 1, 2 ou 3.
Fatores que Influenciam a Seleção da Graxa
Para reduzir o desgaste dos rolamentos, é fundamental selecionar a graxa adequada.
Diversos fatores operacionais e ambientais influenciam essa escolha, com impacto direto na vida útil e na eficiência dos rolamentos.
Tipo de Rolamento
Contato pontual (rolamentos de esferas): apenas um pequeno volume de graxa é submetido à deformação, exigindo viscosidade do óleo básico na faixa ISO VG 68 a 100.
Contato linear (rolamentos de rolos): esses rolamentos demandam graxas de maior viscosidade (ISO VG 150-460), em razão da maior deformação e da সম্ভibilidade de deslizamento.
Velocidade
Adapte o parâmetro de velocidade do rolamento à graxa. Rolamentos de alta velocidade exigem graxas com parâmetros compatíveis com altas rotações, e o mesmo princípio se aplica no sentido inverso.
Temperatura
A faixa de temperatura da graxa deve estar alinhada às temperaturas de operação do rolamento.
Entre os fatores a considerar estão as temperaturas máxima e mínima de operação da graxa, além do seu ponto de gota.
Carga
Para cargas elevadas, são essenciais graxas com maior viscosidade do óleo básico e aditivos antidesgaste para evitar desgaste, especialmente sob cargas radiais e axiais combinadas.
Água e umidade
Os danos causados pela água podem decorrer do envelhecimento da graxa, da hidrólise ou de falhas na lubrificação.
Graxas com sabões complexos de bário e de cálcio são preferidas em ambientes úmidos devido à sua resistência à água.
Oscilações, choques e vibrações: cargas oscilatórias podem afetar a consistência da graxa, gerando possíveis problemas.
É fundamental escolher graxas com estabilidade mecânica comprovada para evitar alterações de consistência.
Vedações
A graxa pode melhorar a vedação ao formar um colar sobre o retentor do rolamento, porém a escolha depende do tipo de vedação.
Graxas de consistência mais firme ajudam a impedir a entrada de contaminantes, enquanto graxas mais macias podem favorecer vazamentos.
Posição de montagem e componentes adjacentes
Em eixos verticais ou inclinados, é essencial utilizar uma graxa mais viscosa para que permaneça no lugar.
Quando houver vários pontos de lubrificação próximos, verifique a compatibilidade dos lubrificantes ou opte por uma única graxa compatível.
Conclusão
Neste blog, abordamos as complexidades do desgaste de rolamentos, analisando seus padrões de desgaste e tomando como referência uma tabela de desgaste de rolamentos para uma compreensão mais aprofundada.
É fundamental compreender o desgaste dos rolamentos para tomar decisões embasadas sobre a lubrificação.
A seleção da graxa adequada é essencial para reduzir o desgaste e assegurar a confiabilidade dos equipamentos.
A LILY Bearing está comprometida em fornecer rolamentos confiáveis para atender a essas necessidades.
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