Ocorrências e ações corretivas

Capítulo 12: Ocorrências e ações corretivas

Se um rolamento estiver danificado, é importante identificar a causa para evitar recorrências.

Compreender as alterações de som, vibração e temperatura antes do dano pode ajudar a determinar contramedidas eficazes e a prolongar a vida útil.

Danos em Rolamentos

Se manuseados corretamente, os rolamentos geralmente podem ser utilizados até atingir sua vida útil prevista por fadiga.

No entanto, danos prematuros podem tornar um rolamento inoperante antes do esperado.

Esses danos são frequentemente causados por manuseio inadequado, montagem incorreta, montagem deficiente, lubrificação incorreta ou insuficiente, ou consideração inadequada do ambiente de operação ou das temperaturas ainda na fase de projeto.

 Falha PrematuraFalha IncidentalFalha por Desgaste
CaracterísticasFalha após apenas um curto período de operaçãoFalha após um período de operação estávelAumento das falhas devido ao fim da vida útil do componente
Causas PrincipaisDefeitos de material, defeitos de montagem, falhas de projeto, erros de operaçãoManutenção inadequada, mudanças no ambiente de usoVida útil normal (desgaste/fadiga, envelhecimento)
ContramedidasRodagem adequada, verificação de ruídos anormais, vibração e temperaturaManter a qualidade da manutenção ou aprimorá-la em respeito às mudanças, substituir lubrificantes e garantir operação adequadasManutenção preventiva (substituição com base em previsões antecipadas)
Gráfico de falhas por desgaste

Curva da banheira (taxa de falhas)

Causas de Danos por Momento de Ocorrência

A principal causa do dano pode ser inferida com base no momento em que ele ocorre. As possíveis causas de dano estão listadas na tabela abaixo.

Momento

Causa principal probable

Seleção inadequada

Erro de projeto ou fabricação no eixo, alojamento ou componentes adjacentes

Método, tipo ou quantidade de lubrificação inadequados

Defeitos do rolamento

Montagem inadequada

Entrada de contaminantes, umidade ou perda de lubrificante devido a vedações defeituosas, desgaste, etc.

Logo após a montagem

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Após inspeção periódica (desmontagem)

 

 

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Após reposição de lubrificante

 

 

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Após reparo/substituição do eixo, alojamento ou componentes adjacentes

 

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Durante a operação normal

 

 

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Causas de Danos por Características de Operação

Certas características de operação podem indicar problemas específicos:

CaracterísticaCausa
RuídoRuído metálico baixo
  • Amassamentos (marcas) na superfície de rolamento
Ruído metálico agudo
  • Folga excessivamente baixa
  • Lubrificação deficiente
Ruído irregular
  • Folga excessiva
  • Entrada de material estranho
  • Defeitos na superfície dos elementos rolantes
  • Lubrificante inadequado
Ruído que muda gradualmente
  • Alteração da folga devido ao aumento de temperatura
  • Aumento dos danos na superfície da pista de rolamento
Temperatura anormal
  • Folga muito baixa
  • Deslizamento (creep)
  • Lubrificação excessiva ou insuficiente
  • Carga excessiva
Perda de precisão de funcionamento
  • Danos na superfície da pista de rolamento ou nos elementos rolantes devido a contaminantes ou lubrificação insuficiente
Funcionamento áspero (irregular)
  • Danos nas superfícies das pistas e nos elementos rolantes
  • Entrada de material estranho
  • Folga excessiva
Contaminação do lubrificante
  • Lubrificação deficiente
  • Entrada de material estranho
  • Desgaste

Rastros de Funcionamento e Cargas Aplicadas (Rolamentos Rígidos de Esferas)

À medida que um rolamento gira, áreas opacas se desenvolvem na superfície da pista devido ao contato de rolamento com os elementos rolantes.
Essa coloração é chamada de “rastro de funcionamento” (running trace) e é um fenômeno normal.
As figuras (a) a (d) abaixo mostram rastros de funcionamento normais.
No entanto, os rastros de funcionamento mostrados em (e) a (h) indicam condições que podem afetar negativamente o rolamento e levar à redução de sua vida útil.

Rastros de funcionamento normais
Running trace (a): A normal running trace along center of inner ring and bottom of outer ring.

Rotação do anel interno
Carga radial

Running trace (b): A normal running trace along top of inner ring and center of outer ring.

Rotação do anel externo
Carga radial

Running trace (c): A normal running trace along the left side of the inner ring and right side of the outer ring.

Rotação do anel interno ou externo
Carga axial em uma direção

Running trace (d): A normal running trace along the left side of the inner ring and the bottom right side of the outer ring.

Rotação do anel interno
Cargas radial e axial

Rastros de funcionamento anormais (condições que podem reduzir a vida útil)
Running trace (e): A abnormal running trace along the left side of the inner ring and from the center to the top right of the outer ring.

Rotação do anel interno
Carga axial e desalinhamento

Running trace (f): An abnormal running trace along the center of the inner ring and from the bottom left and top right corners of the outer ring.

Rotação do anel interno
Carga de momento
(desalinhamento)

Running trace (f): An abnormal running trace along the center of the inner ring and at the very top and bottom of the outer ring.

Rotação do anel interno
Furo do alojamento ovalizado

Running trace (f): An abnormal running trace along the center of the inner ring and decreasing from the bottom towards the top of the outer ring.

Rotação do anel interno
Sem folga interna
(folga operacional negativa)

Rastros de Funcionamento e Cargas Aplicadas (Rolamentos de Rolos)

Áreas opacas também se desenvolvem na superfície da pista do anel externo dos rolamentos de rolos devido ao contato de rolamento com os rolos.
Os rastros de funcionamento não são uma anomalia; pelo contrário, eles fornecem excelentes informações sobre as condições de carga.

Running trace (i): A normal running trace along the bottom towards the center of an CRB outer ring.

Rotação do anel interno
Carga radial

Running trace (j): An abnormal running trace along the upper right and lower corners of an CRB outer ring from misalignment.

Rotação do anel interno
Carga de momento (desalinhamento)

Running trace (k): A normal running trace along the bottom center of a double-row TRB outer ring.

Rotação do anel interno
Carga radial

Running trace (l): A normal running trace along the right side of a double-row TRB outer ring.

Rotação do anel interno
Carga axial

Running trace (m): An abnormal running trace along the bottom left and upper right corners of a double-row TRB outer ring from misalignment.

Rotação do anel interno
Cargas radial e de momento (desalinhamento)

(i), (j): Anéis externos de rolamentos de rolos cilíndricos de uma carreira, tipo N
(k), (l), (m): Anéis externos de rolamentos de rolos cônicos de duas carreiras, tipo KBE

Ocorrências e Ações Corretivas

Descascamento (Spalling)
OcorrênciaÀ medida que um rolamento gira sob carga, partes das pistas dos anéis interno/externo e das superfícies de rolamento dos elementos rolantes se destacam em forma de escamas devido à fadiga de rolamento.
Possíveis Causas
  • Carga excessiva
  • Montagem inadequada (desalinhamento)
  • Carga de momento
  • Entrada de material estranho/umidade
  • Lubrificação deficiente, lubrificante inadequado
  • Folga interna do rolamento inadequada
  • Baixa precisão do eixo/alojamento, rigidez desigual do alojamento ou grande deflexão do eixo
  • Danos adicionais decorrentes de ferrugem, pontos de corrosão, arraste (smearing) ou amassamentos
Ações Corretivas
  • Revisar a aplicação do rolamento e verificar as condições de carga
  • Melhorar a montagem e a manutenção
  • Melhorar o sistema de vedação e prevenir ferrugem durante períodos de inatividade
  • Utilizar lubrificante com viscosidade adequada e aprimorar os métodos de lubrificação
  • Verificar a precisão do eixo e do alojamento
  • Verificar a folga interna do rolamento
Exemplo
  • Anel interno de rolamento de rolos esféricos
  • Descascamento de apenas uma pista de rolamento ao longo de toda a circunferência
  • Causado por cargas axiais excessivas
Scale-like flaking damage on bottom portion of SRB inner ring.

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Preocupação
Ocorrência

O fretting é um tipo de desgaste causado por microdeslizamentos repetidos e relativos entre duas superfícies.

Ele ocorre na área de contato entre o anel e os elementos rolantes e nas superfícies de ajuste.

É às vezes chamado de corrosão por fretting, devido às partículas de desgaste produzidas de coloração marrom‑avermelhada ou preta.

Possíveis causas
  • Lubrificação deficiente
  • Movimento oscilatório com pequena amplitude
  • Interferência insuficiente
Ações Corretivas
  • Utilizar lubrificantes adequados
  • Aplicar pré‑carga
  • Verificar a interferência
  • Aplicar lubrificante nas superfícies de ajuste
Exemplo
  • Anel interno de rolamento de esferas de sulco profundo
  • Fretting na superfície do furo
  • Causado por vibração
Reddish-brown fretting damage around the bore surface of a DGBB inner ring.

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Amassamentos (Dents)
OcorrênciaPartículas finas ou materiais estranhos presos no rolamento criam indentação nas pistas de rolamento e nas superfícies de contato de rolamento.
Impactos ou choques durante a montagem também podem causar amassamentos no intervalo correspondente ao passo dos elementos rolantes.
Possíveis causas
  • Contato com pó metálico incrustado ou outro material estranho
  • Impactos durante a montagem ou o transporte
  • Carga excessiva ​​
Ações Corretivas
  • Limpar o alojamento
  • Melhorar o sistema de vedação
  • Filtrar o lubrificante
  • Melhorar os métodos de montagem e manuseio
Exemplo
  • Rolos de um rolamento de rolos cônicos
  • Pequenos e grandes amassamentos ao longo da superfície de rolamento
  • Contato com material estranho
Dents on tapered rollers from contact with debris.

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Erosão Elétrica
OcorrênciaA erosão elétrica (às vezes chamada de corrosão elétrica) ocorre quando uma corrente elétrica flui através do filme de óleo na área de contato entre as pistas e os elementos rolantes, causando faíscas (centelhamento) que fundem localmente as superfícies e as tornam irregulares.
As áreas visíveis de dano são formadas por pequenas depressões chamadas crateras ou pites.
Essas áreas podem evoluir para um padrão axial irregular de marcas semelhantes a ranhuras (fluting), com sulcos circunferenciais.
Possíveis causas
  • Diferença de potencial elétrico entre os anéis externo e interno
  • Diferença de potencial elétrico gerada por altas frequências provenientes de instrumentos ou placas de circuito próximos
Ações Corretivas
  • Diferença de potencial elétrico entre os anéis externo e interno
  • Diferença de potencial elétrico gerada por altas frequências provenientes de instrumentos ou placas de circuito próximos
Exemplo
  • Projetar circuitos elétricos de forma a evitar a passagem de corrente através dos rolamentos
  • Isolar eletricamente o rolamento
Dark belt of electrical erosion and pits on a CRB inner ring.

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Travamento
OcorrênciaDurante a rotação, os anéis, os elementos rolantes e a gaiola aquecem rapidamente.
Se o aquecimento se tornar excessivo, as peças podem apresentar descoloração antes de amolecer, deformar e fundir, resultando em travamento.​
Possíveis causas
  • Lubrificação deficiente
  • Carga excessiva (pré‑carga excessiva)
  • Velocidade de rotação excessiva
  • Folga muito baixa
  • Entrada de material estranho/umidade
  • Baixa precisão do eixo/alojamento ou grande deflexão do eixo ​
Ações corretivas
  • Revisar o lubrificante e os métodos de lubrificação
  • Revisar a seleção do rolamento
  • Examinar o ajuste, a folga interna do rolamento e a pré‑carga
  • Melhorar o sistema de vedação
  • Verificar a precisão do eixo e do alojamento
  • Melhorar a montagem
Exemplo
  • Anel interno de rolamento de rolos esféricos
  • Descoloração e fusão da superfície da pista de rolamento. Partículas de desgaste da gaiola aderidas a outras superfícies
  • Causado por lubrificação insuficiente
Discolored and melted raceway on inner ring of SRB.

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Descoloração
OcorrênciasO aumento de temperatura e as reações/deterioração do lubrificante podem causar alterações na cor dos anéis, dos elementos rolantes e da gaiola.
Possíveis causas
  • Lubrificação deficiente
  • Manchas de óleo resultantes de reações do lubrificante
  • Grande aumento de temperatura
Ações corretivas
  • Melhorar o método de lubrificação e utilizar lubrificante adequado
Exemplo
  • Anel interno de rolamento de esferas de contato angular
  • Descoloração azul‑arroxeada na superfície da pista de rolamento
  • Causada pela geração de calor devido à lubrificação deficiente
Blue and purple streaks on ACBB inner ring.

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Escoriamento
OcorrênciasO escoriamento é um tipo de dano superficial causado pela ligação localizada (desgaste adesivo) entre superfícies deslizantes.
Nas pistas de rolamento e superfícies de contato dos elementos rolantes, o dano linear ocorre circunferencialmente.
Danos de forma cicloidal também aparecem nas faces dos rolos e nos ressaltos em contato com a face extrema..
Possíveis causas
  • Carga excessiva, pré‑carga excessiva
  • Lubrificação deficiente
  • Contato com contaminantes incrustados
  • Inclinação dos anéis interno/externo, deflexão do eixo
  • Baixa precisão do eixo ou do alojamento
Ações corretivas
  • Confirmar o valor da carga aplicada
  • Ajustar a pré‑carga
  • Trocar o lubrificante e/ou o método de lubrificação
  • Verificar a precisão do eixo e do alojamento
Exemplo
  • Anel interno de rolamento axial de rolos cônicos
  • Escoriamento na superfície do ressalto do anel interno
  • Causado pela ruptura do filme de óleo devido a partículas de desgaste no lubrificante e carga excessiva
Linear damage (scoring) on large rib face of SRB inner ring.

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Falhas de Montagem
OcorrênciasRiscos lineares na direção axial nas pistas de rolamento e nas superfícies dos elementos rolantes, causados por montagem, desmontagem ou manuseio inadequados.
Possíveis causas
  • Inclinação dos anéis interno/externo durante a montagem ou desmontagem
  • Cargas de impacto durante a montagem/desmontagem
Ações corretivas
  • Utilizar dispositivos (gabaritos) e ferramentas adequados
  • Evitar cargas de impacto utilizando uma prensa
  • Garantir o correto centramento durante a montagem
Exemplo
  • Anel interno de rolamento de rolos cilíndricos
  • Riscos axiais na superfície da pista de rolamento
  • Causado pela inclinação dos anéis interno e externo durante a instalação
Anel interno de rolamento de rolos cilíndricos
• Riscos axiais na superfície da pista de rolamento
• Causado pela inclinação dos anéis interno e externo durante a instalação
Straight axial scratches on raceway surface of CRB inner ring.

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