História e Tipos de Rolamentos

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MANUTENÇÃO
ROLAMENTOS
Ivair Junior
Weberson Corrêa
MANUTENÇÃO
 Alguns situam o início do seu uso por volta do ano 4.000 A.C., ajudando os Scandinavos a deslizar com seus trenós. Através de pictografias existentes na Noruega podemos ver uma estrutura formada por madeiras com rodas que se assemelhava a um trenó. Outros historiadores preferem apontar o seu início por volta de 3.500 A.C., quando os Sumérios utilizaram um cubo de roda construído em madeira montado sobre um eixo também de madeira, conforme uma ilustração de uma biga usada por este povo.
3500 A.C.
	 HISTÓRICO
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Já os egípcios apresentam diversas provas do seu uso. A construção de seus inúmeros monumentos foi muito facilitada quando passaram a usar rolos de madeiras para transportar pedras de grande peso. Há inclusive uma ilustração datada de cerca de 1.800 A.C., que mostra um egípcio na ponta da pedra entornando um lubrificante no chão. Essa ilustração é freqüentemente referida como a mais antiga figura de um "engenho de lubrificação" trabalhando.
1100 A.C.
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Nas civilizações clássicas, Grécia e Roma, temos grandes aplicações de "elementos rolantes". Em muitos escritos gregos encontramos referências ao uso de "rolimãs" ou "esferas" e sobre as vantagens do uso de objetos esféricos para propósitos geométricos e para aplicações de engenharia, como em suas catapultas.
4000 A.C.
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Por volta do ano 1.500 é que Leonardo da Vinci consubstanciou um dos sonhos mais antigos da humanidade, o de possuir um veículo que se locomove sem o emprego de força muscular, em idéia concreta, fixando suas concepções em desenhos técnicos. Não há qualquer dúvida a respeito de que foi Leonardo da Vinci também quem primeiro pensou num veículo de locomoção por força própria.
Somente no século XVIII surgiu uma fonte de energia razoável, com a máquina movida a vapor, que facultou James Watt em 1.759 a construir um pequeno modelo de um veículo autopropulsionado, próprio para locomover-se pelas ruas. Um certo desenvolvimento técnico destes veículos a vapor ocorreu nos séculos XVIII e XIX. Mas só com a descoberta do motor á combustão foi dada uma base decisiva para o advento do automóvel como nós o conhecemos hoje.Assim,houve diversas modernizações e otimizações uma delas os primeiros rolamentos.
1869 
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	 DEFINIÇÃO
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Rolamentos :
	São elementos de máquinas ou componentes mecânicos, caracterizados pela existência de corpos rolantes entre anéis
	Rolamentos são feitos para :
	Reduzir atrito
	Suportar cargas
	Guiar partes móveis
	Rolamentos servem para:	“Facilitar no movimento de duas ou mais partes suportando várias cargas”.
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	 DESIGNIÇÃO DAS PARTES ROTATIVAS REPRESENTATIVAS DOS ROLAMENTOS:
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	 CONSTITUIÇÃO DOS ROLAMENTOS:
	Os rolamentos são em geral, constituídos por anéis, corpos rolantes e gaiola; e principalmente, em função da direção da carga que irá apoiar.
	 São divididos em dois grupos: 
	Radiais
	Axiais
Ainda, em função do tipo de corpo rolante é possível separar em: 	
			1 - Rolamentos de esferas
			2 - Rolamentos de rolos.
	São classificados em função da configuração e a aplicação específica de cada um deles.
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Principais tipos de rolamentos e suas aplicações
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	 CARGAS NOS ROLAMENTOS:
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	Suporta cargas radiais e pequenas cargas axiais e é apropriado para rotações mais elevadas.
	Sua capacidade de ajustagem angular é limitada, por conseguinte, é necessário um perfeito alinhamento entre o eixo e os furos da caixa.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
MOTORES E GERADORES ELÉTRICOS
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	Ambos os tipo de rolamento axial de esfera (escora simples e escora dupla) admitem elevadas cargas axiais, porém, não podem ser submetidos a cargas radiais. Para que as esferas sejam guiadas firmemente em suas pistas, é necessária a atuação permanente de uma determinada carga axial mínima.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
GANCHO/MUNHÕES PARA PONTE ROLANTE
MANUTENÇÃO
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	Possui grande capacidade de carga axial e, devido à disposição inclinada dos rolos, também pode suportar consideráveis cargas radiais.
	A pista esférica do anel da caixa confere ao rolamento a propriedade de alinhamento angular, compensando possíveis desalinhamentos ou flexões do eixo.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
FUSOS DE MÁQUINAS FERRAMENTAS
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ROLAMENTOS DE AGULHA
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	São inseridos um grande número de rolos finos e alongados com comprimento de 3 a 10 vezes o diâmetro. 
	Possuem capacidade de carga radial maior.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
FUSOS E BARRAMENTOS DE MÁQUINAS FERRAMENTAS
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	 É apropriado para cargas radiais elevadas e seus componentes são separáveis, o que facilita a montagem e desmontagem.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
CILINDROS DE LAMINADORES
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	 É um rolamento para os mais pesados serviços. Os rolos são de grande diâmetro e comprimento. 
	Possui grande capacidade de carga axial e, devido à disposição inclinada dos rolos, também pode suportar consideráveis cargas radiais.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
MOTOREDUTORES INDUSTRIAIS
MANUTENÇÃO
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	Admite cargas axiais somente em um sentido, portanto,deve sempre ser montadocontraposto a um outro rolamento que possa receber a carga axial no sentido contrário.
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
BOMBAS CENTRÍFUGAS
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	ROLAMENTOS HÍBRIDOS
Benefícios dos rolamentos com esferas de cerâmica
	Maior capacidade de rotação
	Melhoria da vida do lubrificante
	Baixa condutividade térmica
	Elevada resistência ao calor (até 2.400ºC)
	Maior rigidez
	Mais silencioso
	Resistentes à corrosão e à abrasão 
São fabricadas com materiais cerâmicos de alto desempenho, como zircônia ZrO2 e ZrSiO4), carbeto de silício (SiC), alumina (Al2O3) e nitreto de silício (Si3N4). As aplicações incluem moinho de tintas e pigmentos, esferas de precisão para equipamentos de medição e rolamentos.
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	 COMPARATIVO ENTRE OS ROLAMENTOS:
	TIPO	VELOCIDADE	CARGA	PRECISÃO
	Esfera	Muito Alta	Radial ou Axial	Muito Alta
	Rolo	Média	Radial	Alta
	Cônico	Baixa	Radial ou Axial	Média
	Agulha	Muito Baixa	Radial	Baixa
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LUBRIFICAÇÃO
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	 Função do Lubrificante:
	 Reduzir atrito, desgastes
	 Prevenir corrosão
	 Refrigerar, conduzir o calor para fora do rolamento
	 Atuar como barreira dos contaminantes
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O que a graxa deve fazer?
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Principais razões para a falha dos rolamentos
	SELEÇÃO INCORRETA
	MONTAGEM ERRADA
	CONTAMINAÇÃO
	DESALINHAMENTO
	FALHA NA LUBRIFICAÇÃO
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Método de controle para diagnóstico de falhas em rolamentos
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	É uma técnica que indica as condições reais de funcionamento de componentes de máquinas com base em dados coletados que informa o seu desgaste e/ou processo de degradação. Trata-se de uma manutenção que prediz o tempo de vida útil dos componentes de máquinas.
	 MANUTENÇÃO PREDITIVA
Análise de Vibração com ênfase na diagnose e falha de Rolamentos
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	 COMPONENTES UTILIZADOS NA COLETA DE DADOS VIBRACIONAIS
	 Sensor acelerômetro
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	 COLETOR DE DADOS ANALISADOR DE FREQUÊNCIAS
	 Instrumento dotado de programa para coleta e análise de dados de vibração, os dados são transferidos para um Programa de gerenciamento de informações para o banco de dados.
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	 SOFTWARE DE ANÁLISE E GERENCIAMENTO DA ROTINA
	 É a Estrutura lógica de organização e armazenamento de informações
dos Equipamentos, contendo rotas, pontos, direções,
parâmetros de acompanhamento,Limites de alarme, etc.
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	 ESPECTROS
	 Gráfico de Amplitude / freqüência que permite analisar e identificar os componentes causadores da vibração, e indicar os defeitos.
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	TÉCNICAUTILIZADA NA DETECÇÃO DE FALHA DE ROLAMENTOS
	 A técnica de envelope nada mais é que um processo eletrônico onde os sinais de defeitos de rolamentos que aparecem com destaque em alta freqüência são transferidos para uma faixa de baixa freqüência onde podem ser vistos com maior nitidez. Detalhadamente, depois de enviados pelo transdutor ao amplificador, os sinais de alta freqüência são separados por um filtro de passa banda alta. Esses sinais de alta freqüência aparecem modulados (Amplitude Modulada) pelos sinais de baixa freqüência. O que temos a seguir é a demodulação que consiste basicamente da retificação destes sinais modulados e a conseqüente separação das freqüências moduladoras que posteriormente podem ser analisados isoladamente no espectro.
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	 FALHAS DETECTADAS EM ROLAMENTOS PELA ANÁLISE DE VIBRAÇÃO 
	 FOLGAS
	DESGASTES POR FADIGA
	EXCENTRICIDADE
	FALHA DE LUBRIFICAÇÃO
	ESCAMAMENTO DE PISTA
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	CUSTOS DE MANUTENÇÃO
	Os tipos de manutenção mais comuns aplicadas à rolamentos na indústria são a preventiva e a preditiva, sendo que a manutenção corretiva é o resultado das duas manutenções mal aplicadas ou ainda referente ao final da vida útil de um determinado tipo de rolamento. Geralmente as manutenções corretiva e preventiva estão vinculadas à equipe de manutenção da fábrica, tendo os seus custos vinculados ao custo operacional do maquinário.
	A manutenção preditiva é amplamente aplicada na área de equipamentos rotativos, tendo como função predominante prever com antecedência a avaria ou a quebra, por meio de aparelhos que exercem vigilância constante predizendo a necessidade do reparo. Para este tipo de manutenção, geralmente é utilizada uma mão de obra especializada, em muitos dos casos funcionários “terceirizados”, devido ao alto custo deste processo.
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FIM