Manual de Falhas SKF

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Falhas de rolamentos e suas causas
Reliability Systems
Conteúdo
Introdução ........................................................................................................................... 3
Falhas de rolamentos e suas causas............................................................................... 3
Como se define a vida de um rolamento? ....................................................................... 3
Marcas de trabalho e sua interpretação ............................................................................. 4
Os diferentes tipos de falhas de rolamentos ...................................................................... 9
Desgaste ......................................................................................................................... 10
Desgaste causado por partículas abrasivas ................................................................ 10
Desgaste causado por lubrificação inadequada ........................................................... 11
Desgaste causado por vibração ................................................................................... 12
Endentações ................................................................................................................... 14
Endentações causadas por montagem incorreta ou sobrecarga ................................ 14
Endentações causadas por partículas estranhas ........................................................ 16
Arranhamento ............................................................................................................... 17
Arranhamento de topo de rolos e flange de guia ......................................................... 17
Arranhamento de rolos e pistas por escorregamento .................................................. 18
Arranhamento de pista em intervalos correspondendo ao espaçamento dos rolos ... 19
Arranhamento de superfícies externas ........................................................................ 21
Arranhamento em rolamentos axiais de esferas ......................................................... 22
Deterioração de superfície ............................................................................................. 23
Corrosão ......................................................................................................................... 24
Oxidação profunda ....................................................................................................... 24
Corrosão de contato ..................................................................................................... 25
Danos causados por passagem de corrente elétrica .................................................... 26
Descascamento .............................................................................................................. 28
Descascamento causado por pré-carga ...................................................................... 29
Descascamento causado por compressão ovalizante ................................................ 30
Descascamento causado por compressão axial ......................................................... 31
Descascamento causado por desalinhamento ............................................................ 32
Descascamento causado por endentações ................................................................. 33
Descascamento causado por arranhamento ............................................................... 34
Descascamento causado por corrosão profunda ........................................................ 35
Descascamento causado por corrosão de contato ..................................................... 36
Descascamento causado por estrias ou crateras ....................................................... 37
Trincas ............................................................................................................................ 38
Trincas causadas por tratamento grosseiro ................................................................. 39
Trincas causadas por interferência excessiva ............................................................. 40
Trincas causadas por arranhamento ........................................................................... 41
Trincas causadas por corrosão de contato .................................................................. 42
Falhas em gaiolas .......................................................................................................... 43
Vibrações ...................................................................................................................... 43
Velocidades excessivas ............................................................................................... 43
Desgaste ....................................................................................................................... 43
Bloqueio ........................................................................................................................ 43
Outras causas de falha de gaiola ................................................................................. 43
3
Introdução
Falhas de rolamentos
e suas causas
Os rolamentos estão entre os
componentes mais importantes na
grande maioria de máquinas e se
fazem exigências estritas quanto a sua
capacidade de carga e confiabilidade.
Portanto, é muito natural que os
rolamentos tenham vindo a
desempenhar um papel de destaque e
que através dos anos eles tenham sido
objeto de extensa pesquisa. De fato, a
tecnologia de rolamentos desenvolveu-
se como um ramo particular da ciência.
A SKF tem estado à frente desse
desenvolvimento desde o início, tendo
uma posição de liderança neste campo.
Entre os benefícios resultantes dessa
pesquisa está a possibilidade de cálculo
de vida de um rolamento com
considerável precisão, tornando assim
possível ajustar essa vida com a
duração da máquina envolvida.
Infelizmente acontece que algumas
vezes um rolamento não atinge sua
vida calculada. Pode haver muitas
razões para isto: cargas mais pesadas
que as previstas, lubrificação
insuficiente ou inadequada, falta de
cuidado no manuseio, vedadores
ineficientes ou ajustes muito
interferentes, resultando em redução
excessiva de folga interna do
rolamento. Cada um desses fatores
produz seu tipo particular de falha e
deixam suas marcas características no
rolamento. Conseqüentemente,
examinando um rolamento danificado, é
possível na maioria dos casos, avaliar a
causa do dano e tomar as ações
necessárias para evitar a reincidência.
Este texto foi preparado para prover
uma descrição dos vários tipos de
falhas de rolamentos e suas causas e,
assim fazendo-se, mostrar o caminho
para se evitar as falhas prematuras
mais comumente conhecidas.
Como se define a vida
de um rolamento?
Um rolamento não poderá girar para
sempre, mais cedo ou mais tarde
ocorrerá fadiga do material. O período
após o qual surge o primeiro sinal de
fadiga é governado pela quantidade de
giros em trabalho e pela intensidade da
carga aplicada no rolamento. A fadiga é
o resultado de tensões internas cíclicas
que aparecem imediatamente abaixo
da superfície na zona de carga. Depois
de certo tempo, essas tensões causam
trincas que gradualmente evoluem para
a superfície. Como os corpos rolantes
passam sobre as trincas, fragmentos
de material são destacados e isto é
conhecido como descascamento. O
descascamento aumenta de tamanho
progressivamente, conforme figura
abaixo, até que torna o rolamento
imprestável.
A vida de um rolamento é definida
como sendo o número de giros que
este trabalha até que se inicie o
descascamento. Isto não significa que o
rolamento não poderá mais ser usado
depois disso. O descascamento é um
processo gradativo e relativamente
longo e se faz sentir pelo aumento de
ruído e nível de vibração no rolamento.
Portanto, como regra, há tempo
suficiente para se preparar para a troca
do rolamento.
Figs. 1-4
Estágios progressivos
de um descascamento
4
Relyability Systems
conhecido, a aparência e a posiçãodessas marcas demonstra ser de
grande utilidade para diagnosticar a
causa da danificação.
Para fins ilustrativos foram usados
rolamentos de esferas radiais e axiais,
pois estes mostram tais marcas de
trabalho claramente. Entretanto, as
ilustrações também se aplicam, com
algumas modificações, aos outros tipos
de rolamentos.
Fig. 5 Carga radial unidirecional.
Anel interno rotativo - anel externo fixo.
Anel Interno: Uma vez que o anel interno gira,
a marca de trabalho apresenta-se em torno de
toda a circunferência da pista e é uniforme em
largura, com carga puramente radial, a marca
será da pista.
Anel Externo: Como a carga é mais pesada na
direção em que age, a marca de trabalho é
mais larga no centro e afunila-se para as
extremidades. Com ajustes normais e folga
interna normal, a marca ocupa um pouco
menos que a semicircunferência da pista.
Com carga puramente radial a marca será no
centro da pista.
Quando um rolamento gira sob carga,
as superfícies de contato dos corpos
rolantes e pistas tornam-se de uma
certa forma diferenciadas na aparência.
Isto não é indicação de desgaste, no
sentido usual da palavra, nem influi na
vida do rolamento. A superfície
diferenciada na pista de um anel interno
ou externo forma uma marca
denominada, para fins deste texto, de
marca de trabalho. Esta marca varia de
aspecto de acordo com as condições
de carga e rotação. Examinando as
marcas de trabalho nos componentes
de um rolamento que esteve em
serviço, é possível ter uma boa idéia
das condições sob as quais o
rolamento operou. Ao aprender a
distinguir entre as marcas de trabalho
normais e anormais, o técnico torna-se
capaz de saber corretamente se o
rolamento girou em condições
adequadas.
As séries de figuras a seguir ilustram as
marcas de trabalho normais sob
diferentes condições de rotação e carga
bem como as marcas típicas
resultantes de condições anormais de
trabalho. Na maioria dos casos a falha
do rolamento origina-se dentro dos
limites da marca de trabalho e, uma vez
que o seu significado tenha sido
5
6
Fig 6 Carga radial unidirecional. Anel
interno fixo - anel externo rotativo.
Anel Interno:
Como a carga é mais pesada na direção em
que age, a marca de trabalho é mais larga no
centro e afunila-se para as extremidades. Com
ajustes normais e folga interna normal, a
marca ocupa um pouco menos que a
semicircunferência da pista. Com carga
puramente radial, a marca será no centro da
pista.
Anel Externo:
Uma vez que o anel externo gira, a marca de
trabalho apresenta-se em torno de toda a
circunferência da pista e é uniforme em
largura. Com carga puramente radial, a marca
será no centro da pista.
Marcas de trabalho e sua
interpretação
5
Fig. 9 Carga axial unidirecional
Anel interno ou externo rotativo
Anéis Interno e Externo:
Com a carga axial, a marca de trabalho
apresenta-se em toda a circunferência das
pistas de ambos os anéis e é deslocada
lateralmente.
Fig. 8 Carga radial girando em fase com o
anel externo. Anel interno fixo – Anel externo
rotativo.
Anel interno:
Como a carga gira e o anel interno é
estacionário, a marca de trabalho apresenta-
se em torno de toda a circunferência e é
uniforme em largura. Com a carga puramente
radial, a marca será no centro da pista.
Anel externo:
Uma vez que a carga gira em fase com o anel
externo, ela age todo o tempo no mesmo
ponto da pista. Aí a marca de trabalho é mais
larga e afunila-se para as extremidades. Com
ajustes normais e folga interna normal, a
marca ocupa um pouco menos que a
semicircunferência da pista. Com carga
puramente radial, a marca será no centro da
pista.
Fig. 7 Carga radial girando em fase com o
anel interno. Anel interno rotativo - anel
externo fixo.
Anel Interno:
Uma vez que a carga gira em fase com o anel
interno, ela age todo o tempo no mesmo ponto
da pista. Aí a marca de trabalho é mais larga e
afunila-se para as extremidades. Com ajustes
normais e folga interna normal, a marca ocupa
um pouco menos que a semicircunferência da
pista. Com carga puramente radial, a marca
será no centro da pista.
Anel Externo:
Como a carga gira e o anel externo é
estacionário, a marca de trabalho apresenta-
se em torno de toda a circunferência e é
uniforme em largura. Com carga puramente
radial, a marca será no centro da pista.
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Relyability Systems
Fig. 12 Carga radial unidirecional +
Desbalanceamento. Anel interno rotativo - anel
externo deslizante.
Anéis Interno e Externo:
Uma vez que o anel interno gira e o anel
externo escorrega, a marca de trabalho situa-
se em toda a circunferência de ambos os
anéis e é uniforme em largura. Com carga
puramente radial, a marca será no centro da
pista.
Fig. 11 Carga axial unidirecional. Anel de eixo
rotativo – anel de caixa fixo
Anéis de eixo e de caixa:
A marca de trabalho é uniforme em largura e
localiza-se bem no centro ao redor de toda a
pista.
Fig.10 Combinação de cargas radial e axial
unidirecional. Anel interno rotativo - anel
externo fixo.
Anel Interno:
Uma vez que o anel interno gira, a marca de
trabalho localiza-se em torno de toda a
circunferência da pista e é deslocada para um
dos lados. A marca é mais larga na direção de
carga radial.
Anel Externo:
Por causa de carga axial, a marca de trabalho
localiza-se em torno de toda a circunferência
da pista e é deslocada para um dos lados. A
marca é mais larga na direção da carga radial.
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Fig. 13 Ajustes muito interferentes, pré-
carregando internamente. Carga radial
unidirecional Anel interno rotativo - anel
externo fixo.
Anel Interno:
Como o anel interno gira, a marca de trabalho
localiza-se em toda a circunferência da pista e
é uniforme em largura. Com carga puramente
radial, a marca será no centro da pista.
Anel Externo:
Uma vez que o rolamento está pré-carregado
internamente, o anel todo é sujeito a carga.
Conseqüentemente a marca de trabalho se
situa em toda a circunferência da pista e é
mais larga na direção da carga radial. Com
carga puramente radial, a marca será no
centro da pista.
Fig. 14 Compressão ovalizante do anel
externo. Anel interno rotativo - anel externo fixo
Anel Interno:
Uma vez que o anel interno gira, a marca de
trabalho situa-se em toda a circunferência da
pista e é uniforme em largura.
Anel Externo:
Como o anel externo é distorcido para uma
forma oval, a marca de trabalho situa-se em
duas regiões diametralmente opostas da pista.
A marca é mais larga nas zonas onde ocorreu
a compressão ovalizante.
14
Fig. 15 Anel externo desalinhado. Anel
interno rotativo - anel externo fixo.
Anel Interno:
Uma vez que o anel interno gira, a marca de
trabalho apresenta-se em toda a
circunferência da pista e é uniforme em
largura.
Anel Externo:
Devido ao desalinhamento o carregamento
das esferas tem uma configuração oval e a
marca de trabalho é mais pronunciada em
duas regiões diametralmente opostas,
deslocadas diagonalmente uma em relação à
outra.
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Relyability Systems
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Fig. 16 Anel interno desalinhado. Anel interno
rotativo - anel externo fixo.
Anel Interno:
Devido ao desalinhamento o carregamento
das esferas tem uma configuração oval e a
marca de trabalho é mais pronunciada em
duas regiões diametralmente opostas,
deslocadas diagonalmente uma em relação à
outra.
Anel Externo:
Como o anel externo não gira, a marca de
trabalho é mais larga na direção do
carregamento e afunila-se para as
extremidades. A folga interna é reduzida
devido ao desalinhamento do anel interno. O
comprimento da marca de trabalho depende
de quanto foi essa redução.
Fig. 17 Anel de caixa posicionado
excentricamente em relação ao anel de eixo.
Anel de eixo rotativo – Anel de caixa fixo
Anel de eixo:
A marca de trabalho é uniforme em largura e
situa-se bem no centro ao redor de toda a
pista.
Anel de caixa:
A marca de trabalho é descentralizada em
relação à pista.
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Fig. 18 Anel de caixa desalinhado. Anel
de eixo rotativo – Anel de caixa fixo.
Anel de eixo:
A marca de trabalho é uniforme em largura
e situa-se bem no centro ao redor de toda a
pista.
Anel de caixa:
A marca é no centro da pista mas é mais
larga em uma parte da circunferência;9
Os diferentes tipos de falhas de
rolamentos
Cada umas das diferentes causas de
falhas em rolamentos - lubrificação
inadequada ou insuficiente, manuseio
grosseiro, vedadores deficientes,
ajustes incorretos, etc. - produzem
falhas com características próprias.
Tais danificações conhecidas como
falhas em estágio primário, dão origem
a outras maiores, em estágio
secundário: descascamento e trincas.
Mesmo as falhas em estágio primário
podem exigir que o rolamento seja
sucateado devido, por exemplo, a
excessiva folga interna, vibrações, ruído
e assim por diante. Um rolamento
danificado freqüentemente apresenta
uma combinação de falhas em estágio
primário e secundário. Os tipos de
falhas podem ser classificados como se
segue:
Estágio primário
Desgaste
Endentações
Arranhamento
Deterioração de superfície
Corrosão
Dano por corrente elétrica
Estágio secundário
Descascamento
Trincas
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Relyability Systems
Desgaste
Em casos normais não há desgaste
apreciável em rolamento. O desgaste
pode, porém, ocorrer devido ao
ingresso de partículas estranhas ou
quando a lubrificação é insatisfatória.
Vibrações em rolamentos que estão
estacionários também causam
desgaste.
Desgaste causado por partículas
abrasivas
Partículas pequenas e abrasivas, tais
como areia ou poeira que penetraram
no rolamento de um modo ou outro,
causam desgaste das pistas, corpos
rolantes e gaiolas. As superfícies
tornam-se ásperas de um grau que
varia com a granulação e natureza das
partículas. Ás vezes, partículas de
desgaste de gaiolas de latão tornam-se
cinza-verde e dão às graxas de cor
clara um aspecto esverdeado.
A quantidade de partículas abrasivas
aumenta gradualmente à medida que o
material é desgastado das superfícies
de giro e da gaiola. Portanto, o
desgaste torna-se um processo
acelerado e no fim, as superfícies ficam
tão gastas a ponto de tornar o
rolamento imprestável. Entretanto, não
é necessário sucatear rolamentos que
estiverem ligeiramente desgastados.
Os mesmos podem ser reutilizados
após a limpeza.
As partículas abrasivas podem ter
penetrado no rolamento por não ter tido
o sistema de vedação suficientemente
efetivo para as condições requeridas.
Elas também podem ter penetrado com
um lubrificante contaminado ou durante
a operação de montagem.
Aparência
Pequenas endentações ao redor das
pistas e corpos rolantes .
Superfície opaca e desgastada, verde
descorado de graxa por partículas do
desgaste da gaiola de latão.
Causa
Falta de limpeza antes e durante a
operação de montagem.
Lubrificante contaminado
Vedadores ineficientes.
Correção
Não desembalar o rolamento, a não
ser para montá-lo.
Mantenha o local limpo e use
ferramentas também limpas.
Use sempre lubrificante novo e limpo.
Limpe os bicos graxeiros. Filtre o óleo,
verifique e melhore os vedadores se
necessário.
Fig. 19 Anel externo de um rolamento
autocompensador de rolos com pistas que foram
desgastadas por partículas abrasivas. É fácil sentir
onde começa a linha divisória entre a seção
desgastada e a boa.
11
Desgaste causado por
lubrificação inadequada
Se não houver lubrificante suficiente, ou
se o lubrificante perder suas
propriedades, não é possível a
formação de um filme de óleo com a
suficiente capacidade de carga. Ocorre
o contato metálico entre as pistas e
corpos rolantes. Em seu estado inicial,
o desgaste que surge tem
aproximadamente o efeito do
polimento. Os picos das asperezas
microscópicos, que permanecem após
os processos de produção, são
removidos e ao mesmo tempo, um
certo efeito de derrapagem é obtido.
Isto dá às superfícies envolvidas um
grau variável e acabamento espelhado.
Neste estágio pode também surgir
deterioração de superfície.
Se o lubrificante foi completamente
usado, a temperatura subirá
rapidamente. O material endurecido
torna-se então mole e as superfícies
tornam um aspecto azulado ou marrom.
A temperatura pode ainda tornar-se tão
alta que causa o travamento do
rolamento.
Aparência
Superfície desgastadas,
freqüentemente espelhadas em
estágio avançado, de cor azulada ou
marrom.
Causa
O lubrificante tornou-se gradualmente
escasso ou foi perdendo suas
propriedades lubrificantes.
Correção
Verificar se o lubrificante está
chegando ao rolamento.
Relubrificação mais freqüente.
Fig. 20 Rolo cilíndrico com superfície
espelhada por falta de lubrificação.
Fig. 21 Anel externo de um rolamento
autocompensador de rolos que não foi
lubrificado corretamente, as pistas têm
aparência de espelho.
12
Relyability Systems
Desgaste causado por vibração
Quando um rolamento não está
girando, não há filme lubrificante entre
os corpos rolantes e pistas. A ausência
deste filme causa o contato metálico, e
as vibrações produzem pequenos
movimentos relativos entre corpos
rolantes e pistas. Como resultado
destes movimentos, pequenas
partículas destacam-se das superfícies
isto leva à formação de depressões nas
pistas.
Esta danificação é conhecida como
falso brinelamento. As esferas
produzem cavidades enquanto que os
rolos produzem estrias. Em muitos
casos, é possível encontrar oxidação
avermelhada no fundo dessas
depressões. Isto é causado pela
oxidação das partículas desprendidas
(que têm uma área grande comparada
ao seu volume) ao entrar em contato
com o ar. Nunca há dano visível nos
corpos rolantes. Quanto maior a
energia de vibrações, mais severa a
danificação. O período de tempo e a
magnitude de folga interna do
rolamento também influem no
desenvolvimento, mas a freqüência das
vibrações parece não ter qualquer
efeito significativo. Os rolamentos de
rolos têm demonstrado ser mais
sensíveis a este tipo de dano que os de
esferas. Isto é explicável porque as
esferas podem rolar em qualquer
direção. Os rolos, ao contrário, rolam
em uma única direção; os movimentos
nas demais direções se fazem por
escorregamento. Os rolamentos de
rolos cilíndricos são os mais sensíveis
de todos. O estriamento resultante de
vibrações algumas vezes aproxima-se
daquele produzido pela passagem de
corrente elétrica. Entretanto, no último
caso o findo das depressões é de
coloração escura, nunca brilhante ou
corroído. Os danos causados por
corrente elétrica distinguem-se também
pelo fato de que os corpos rolantes
também são marcados.
Aparência
Depressões nas pistas. Estas
depressões são oblongas em
rolamentos de rolos e circulares em
rolamentos de esferas. Eles são
brilhantes ou oxidadas no seu fundo.
Causa
O rolamento foi exposto a vibrações
quando parado.
Fig. 22 Anel externo de rolos cônicos
danificado por vibrações.
Fig. 23 Dano por vibração ao anel interno
de um rolamento de rolos cilíndricos. O
dano originou-se quando o rolamento não
estava girando. É evidente pelo gradual
estriamento, discernível entre as
depressões mais pronunciadas, com fundo
corroído, que o anel mudou de posição por
curtos períodos.
Correção
Trave o rolamento durante o
transporte através de pré-carga radial.
Arranje uma base que amorteça
vibrações. Use, se possível, rolamento
de esfera ao invés de rolos. Empregue
banho de óleo, quando possível.
13
Rolamentos com danos por vibração
são encontrados usualmente em
máquinas que não estão em operação
e são situadas próximas de outras que
produzem vibrações. Podem ser
citados como exemplos: Ventiladores
de transformador, geradores de reserva
e máquinas auxiliares de navios.
Máquinas transportadas por ferrovias,
estradas ou mar também podem ficar
sujeitas a vibrações.
Fig. 24 Anéis interno e externo de um
rolamento de rolos cilíndricos exposto a
vibrações. O anel interno mudou de
posição.
Fig. 25 Pré-carga axial por mola prato em
rolamento de esferas para prevenir dano
por vibração.
Fig. 26 Anel externo de um rolamento
autocompensador de esferas danificado
por vibração. O rolamento nunca chegou a
girar.
25
14
Relyability Systems
Endentações
As pistas e os corpos rolantes podem
ficar marcados se a pressão para
montagem for aplicada no anel
inadequado, pois essa pressão é
transmitida através dos corpos rolantes,
ou se o rolamento estiver submetido a
uma carga excessiva enquanto não
gira. Partículas estranhasentre os
corpos rolantes e as pistas também
causam endentações.
Endentações causadas por
montagem incorreta ou
sobrecarga
Endentações nas pistas e corpos
rolantes ocorrem quando o rolamento,
sem estar girando, for submetido a
cargas excessivas na forma impacto ou
pressão. A distância entre as
endentações é a mesma do espaço
existente entre os corpos rolantes. Os
rolamentos de esferas estão propensos
a endentações se a pressão for
aplicada de tal modo que seja
transmitida através das esferas durante
a operação de montagem ou
desmontagem. Os rolamentos
autocompensadores de esferas são
particularmente sensíveis ao dano em
tais circunstâncias. Nos rolamentos
autocompensadores de rolos a
danificação origina-se por
arranhamento, conseqüentemente, se a
pressão aumenta, evolui para
endentação. O mesmo se aplica a
rolamentos de rolos cônicos que são
pré-carregados excessivamente sem
ser girado. Os rolamentos que são
montados com ajustes excessivamente
interferentes e os rolamentos com furo
cônico que são deslocados demais no
assento do eixo ou da bucha de
fixação, também ficam com
endentações.
Aparência
Endentações nas pistas dos anéis
externo e interno, com espaçamento
igual ao dos corpos rolantes.
Causa
Pressão para montagem aplicada no
anel inadequado.
Deslocamento excessivo em assento
cônico.
Sobrecarga enquanto o rolamento não
gira.
Correção
Aplicar a pressão para montagem no
anel com ajuste interferente. Seguir
cuidadosamente as instruções da
SKF para montagem de rolamentos
com furo cônico.
Evitar a sobrecarga ou usar um
rolamento com maior capacidade de
carga estática.
Fig. 27 O anel de um rolamento de
esferas submetido a pressão e sobrecarga
enquanto não girava. As indentações são
estreitas e alinhadas radialmente não
esféricas com em um rolamento de
esferas.
15
28
Fig. 28-30 Um exemplo dos resultados do
manuseio inadequado. Um rolo de um
rolamento de duas carreiras de rolos
cilíndricos recebeu um impacto (Fig. 28). Uma
fotografia periférica do rolo (Fig. 29), mostra
duas endentações diametralmente opostas.
O rolo causou, por sua vez, endentações na
pista do anel interno, (Fig. 30).
16
Relyability Systems
Endentações causadas por
partículas estranhas
Partículas estranhas, tais como
limalhas e rebarbas, que entram no
rolamento, causam endentações
quando laminadas nas pistas pelos
corpos rolantes. As partículas que
produzem as endentações não
precisam ser duras. Finos pedaços de
papel, um fio de estopas e o pano
usado para secagem podem ser
mencionados como exemplo disso. As
endentações causadas por essas
partículas são, na maioria das vezes
pequenas e distribuídas sobre toda a
pista.
Aparência
Pequenas endentações distribuídas em
torno das pistas de ambos os anéis e
nos corpos rolantes.
Causa
Entrada de partículas estranhas no
rolamento.
Correção
Deve ser observada limpeza durante a
operação de montagem. Lubrificante
não contaminado.
Melhorar vedadores.
Fig. 31 Endentações, causadas por
sujeira, em uma das pistas de um
rolamento de rolos.
Ampliação: 50 vezes.
17
Arranhamento
Quando duas superfícies lubrificadas
inadequadamente deslizam uma contra
a outra sob a ação de carga, o material
é transferido de uma superfície para
outra. Isto é chamado de arranhamento
e as superfícies envolvidas tornam-se
ásperas e parecem “machucadas”.
Quando ocorre o arranhamento,
geralmente o material é aquecido a tal
temperatura que ocorre um
reendurecimento. Isto produz concen-
trações de tensões localizadas que
podem causar trinca ou descascamento
dos anéis. Em rolamentos de rolos, o
deslizamento ocorre nas interfaces do
topo dos rolos e do flange de guia.
O arranhamento pode também
aparecer quando os rolos são
submetidos a acelerações bruscas na
entrada da zona de carga. Se os anéis
do rolamento escorregam em relação
ao eixo ou a caixa isso pode causar
também arranhamento no furo, na
superfície externa e na face dos anéis.
Nos rolamentos axiais de esferas, o
arranhamento pode ocorrer se a carga
for leve demais em relação à
velocidade de rotação.
Arranhamento de topo de rolos e
flange de guia
Em rolamentos de rolos cônicos ou ro-
los cilíndricos e nos autocompensa-
dores de rolos com flanges de guia, o
arranhamento pode ocorrer na face de
guia dos flanges e no topo dos rolos.
Esse arranhamento é atribuído a
lubrificação insuficiente entre os flanges
e os rolos. Isso ocorre quando uma
carga axial pesada age em um sentido
por um longo tempo, por exemplo,
quando o rolamento de rolos cônicos
está sujeito a uma pré-carga excessiva.
Em casos onde a carga axial muda de
sentido, o arranhamento é muito menos
comum, já que ocorre o ingresso de
lubrificante quando o topo do rolo é
temporariamente aliviado da carga. Tal
arranhamento pode ser evitado por um
tempo considerável, se for feita uma
boa seleção de lubrificante.
Aparência
Topo dos rolos e faces da flange
arranhados e com coloração diferente.
Causa
Escorregamento sob carga axial
pesada e com lubrificação inadequada.
Correção
Uma lubrificação mais adequada.
Fig. 32 Arranhamento na superfície de um
rolo de rolamento autocompensador.
Ampliação: 100 vezes.
Fig. 33 Um rolo cilíndrico com
arranhamento de topo causado por uma
carga axial pesada e lubrificação
inadequada.
Fig. 34 Flange de guia com arranhamento
atribuído à mesma causa mostrada na Fig.
33.
18
Relyability Systems
Fig. 35 Arranhamento por escorregamento
em ambos os lados da pista do anel
externo de um autocompensador de rolos.
Arranhamento de rolos e pistas
por escorregamento
Em certas circunstâncias, o
arranhamento pode ocorrer na
superfície dos rolos e nas pistas de
rolamentos de rolos cilíndricos e
autocompensadores de rolos. Isto é
causado por um retardamento de
rotação dos rolos na zona sem carga,
onde estes não são guiados pelos
anéis.
Conseqüentemente sua velocidade de
rotação é menor do que quando estão
na zona de carga. Quando entram
nessa zona, os rolos ficam sujeitos a
uma rápida aceleração e o
escorregamento resultante é tão brusco
que pode produzir arranhamento. Uma
forma de resolver este problema é a
escolha de um lubrificante mais
adequado. Pode ser também solução
reduzir a folga interna do rolamento.
Aparência
Áreas arranhadas e descoradas no
início da zona de carga das pistas e na
superfície dos rolos.
Causa
Aceleração dos rolos ao entrar na zona
de carga.
Correção
Uma lubrificação mais adequada.
19
Arranhamento de pista em
intervalos correspondendo ao
espaçamento dos rolos
Muito freqüentemente, quando um
rolamento de rolos cilíndricos está
sendo montado, o anel com o conjunto
de rolos e gaiola entra desalinhado, se
não for girado.
Os rolos então riscam as pistas do
outro anel, causando um arranhamento
em forma de estrias longas e
transversais.
Os rolos também podem ser
arranhados. Esse tipo de danificação
pode ser evitado se o rolamento for
bem lubrificado e se um dos anéis for
girando. Quando um grande número de
rolamentos está sendo montado, é
prático empregar-se um anel de guia.
Uma danificação similar pode aparecer
se os anéis do rolamento são montados
com interferência muito alta em relação
à folga interna, de modo a ocorrer pré-
carga.
Arranhamento em estrias também pode
ocorrer nas pistas de rolamentos
autocompensadores de rolos e
rolamentos de rolos cônicos. Essas
estrias são resultantes de manuseio
descuidado ou prática incorreta de
montagem. Impacto ou uma pressão
alta aplicada no anel errado, sem que o
rolamento seja girado fazem com que
os rolos produzam estrias estreitas e
transversais de arranhamento nas
pistas.
Aparência
Arranhamento em riscos transversais
(espaçados em intervalos iguais à
distância entre os rolos), nas pistas de
rolamentos de rolos cilíndricos,
autocompensadores de rolos e de rolos
cônicos.
Causa
Durante a operação de montagem, o
anel com o conjunto de rolos gaiola
entrou desalinhado em relação ao outro
anel.
Golpes aplicados no anel errado ou pré-
carga excessiva sem girar o rolamento.
Correção
Girar o anel interno ou externo
durante a montagem. Lubrificar bem
as superfícies. Usar um anelde guia
quando montar rolamentos em série.
Girar o rolamento quando estiver
sendo ajustado. Aplicar a força de
montagem contra o anel com ajuste
mais interferente; não permitir que a
força se transfira através dos corpos
rolantes.
Fig. 36 Uso do anel de guia
Fig. 37 Um rolamento de rolos cilíndricos com
riscos de arranhamento transversal na pista do anel
interno e dos rolos. O arranhamento foi causado pelo
conjunto de rolos que entrou desalinhado sem ser
girado.
36
20
Relyability Systems
Fig. 39 Um dos riscos de arranhamento
mostrado na (Fig. 38). Ampliação 50 vezes.
Fig. 38 Pista do anel externo de um
autocompensador de rolos com riscos de
arranhametno causados por pancadas
contra o anel interno.
21
Fig. 40 Arranhamento na face do anel interno
de um rolamento de rolos cilíndricos.
Fig. 41 Arranhamento na superfície externa do
anel externo de um rolamento autocompensador
de rolos. Ocorreu transferência de material
(caldeamento) do furo da caixa para o anel do
rolamento.
Arranhamento de superfícies
externas
O arranhamento pode ocorrer na
superfície externa de rolamentos
submetidos a carga pesada. Esse
arranhamento ocorre através de
movimentos do anel em relação ao eixo
ou à caixa. O arranhamento no furo do
anel interno, na superfície externa do
anel externo e nas faces dos anéis
somente poderá ser evitado se os
ajustes forem suficientemente
interferentes para impedir o movimento
do anel em relação ao seu assento.
Maior compressão axial de nada
adiantará.
Aparência
Furo ou diâmetro externo do anel
machucado e descorado.
Causa
Rotação do anel em relação ao eixo ou
à caixa.
Correção
Escolher ajuste com maior
interferência.
22
Relyability Systems
Arranhamento em rolamentos
axiais de esferas
Arranhamento pode ocorrer nas pistas
de rolamentos axiais de esferas se a
velocidade de rotação for muito alta em
relação à carga. A força centrífuga
impele as esferas contra as bordas
externas das pistas dos anéis.
Sendo assim as esferas não rolam
satisfatoriamente e ocorre uma grande
parcela de escorregamento no contato
entre estas e as pistas. Forma-se então
um arranhamento em forma de riscos
diagonais na parte externa da pista. No
caso do rolamento axial de esferas
operando com carga leve e alta
rotação, a danificação pode ser evitada
submetendo-se o rolamento a uma
carga extra, por exemplo, aplicando-se
molas. Detalhes para o cálculo da carga
axial mínima requerida são dados no
catálogo geral da SKF.
Aparência
Riscos de arranhamento diagonais nas
pistas.
Causa
Carga muito leve em relação à
velocidade de rotação.
Correção
Pré-carregar o rolamento por meio de
molas.
Fig. 43 Pré-carregar o rolamento por meio
de molas.
Fig. 42 Pista do rolamento axial de esferas
com arranhamento causado por rotação
muito alta em relação à carga.
43
23
Fig. 44 Deterioração de superfície em
forma de faixa ao redor de um rolo de um
rolamento autocompensador de rolos.
Fig. 45 Deterioração de superfície
apresentada na Fig. 45 - ampliada 100
vezes.
Deterioração de
superfície
Se o filme lubrificante, entre as pistas e
os corpos rolantes, tornar-se fino
demais os picos das asperezas
superficiais entrarão
momentaneamente em contato.
Pequenas trincas formam-se então nas
superfícies e isto é conhecido por
deterioração da superfície. Essas
trincas não devem ser confundidas com
as trincas de fadiga que se originam
sob a superfície e conduzem ao
descascamento. As trincas de
deterioração de superfície são
microscopicamente pequenas e
aumentam muito gradualmente para
um tamanho que interferem no ruído do
rolamento. Essas trincas podem,
entretanto, induzir a formação de trincas
sub-superficiais de fadiga e, desse
modo, encurtar a vida do rolamento.
Se a lubrificação se mantiver
satisfatória, isto é, se o filme lubrificante
não se tornar demasiado fino por falta
de lubrificante ou alteração de
viscosidade induzida por aumento de
temperatura ou devido à carga
excessiva, não há risco de deterioração
de superfície.
Aparência
Inicialmente a danificação não é visível
a olho nu. Um estágio mais avançado é
indicado por crateras pequenas e rasas,
com fraturas na estrutura cristalina.
Causa
Lubrificação inadequada ou insuficiente.
Correção
Melhorar a lubrificação.
24
Relyability Systems
Corrosão
A oxidação ocorre se água ou agente
corrosivo penetrar no rolamento em
quantidade tais que o lubrificante não
possa dar proteção à superfície do aço.
Esse processo conduzirá logo à
oxidação profunda na pista. Outro tipo
de corrosão é a corrosão de contato.
Oxidação profunda
Um filme fino de óxido protetor forma-
se naturalmente em superfícies de aço
limpas expostas ao ar. Entretanto esse
filme não é impenetrável e se água ou
agentes corrosivos entrarem em
contato com as superfícies do aço,
surgirão pontos de corrosão. Este
processo logo conduz a uma oxidação
profunda.
A oxidação profunda é um grande
perigo para o rolamento porque pode
originar descascamentos trincas. Os
líquidos ácidos corroem o aço
rapidamente, enquanto soluções
alcalinas são menos perigosas. Os sais
que estão presentes na água doce
constituem com a água um eletrólito
que causa corrosão galvânica,
conhecida como corrosão por água.
Água salgada, tal como a água do mar,
é altamente perigosa para os
rolamentos.
Aparência
Marcas escuras ou acinzentadas nas
pistas, coincidindo em geral com o
espaçamento dos corpos rolantes. Em
estágio avançado, cavidades nas pistas
e outra superfície do rolamento.
Causa
Presença de água, umidade ou
substância corrosiva no rolamento por
um longo período de tempo.
Correção
Melhorar a vedação.
Usar lubrificante com melhor
propriedade inibidora à corrosão.
Fig. 46 Corrosão por água no anel externo
de um rolamento de rolos cônicos. O
ataque químico ocorreu enquanto o
rolamento estava parado.
Fig. 47 Extensa corrosão por água no anel
interno de um rolamento autocompensador
de rolos.
25
Fig. 48 Corrosão de contato no anel
externo de rolamento autocompensador de
rolos.
Fig. 49 Extensa corrosão de contato no
furo de um rolamento autocompensador de
esferas.
Corrosão de contato
Se a fina camada superficial de óxido
for penetrada, a oxidação se
aprofundará no material. Um exemplo
disto é a corrosão que ocorre quando
há o movimento relativo entre o anel do
rolamento e o eixo ou caixa, no caso do
ajuste ser muito folgado. Este tipo de
oxidação é chamado de corrosão de
contato e pode tornar-se relativamente
profunda em certos lugares. O
movimento relativo pode também
ocasionar partículas finas do material,
que se destacam da superfície. Essas
partículas oxidam-se rapidamente
quando expostas ao oxigênio do ar.
Como conseqüência da corrosão de
contato, os anéis do rolamento podem
ficar irregularmente apoiados e isso tem
um efeito danoso na distribuição de
carga nas pistas. As áreas oxidadas
também agem como calços para
causar fraturas.
Aparência
Áreas de oxidação na superfície
externa do anel externo do anel externo
ou no fundo do anel interno.
Marca de trabalho na pista fortemente
assinalada nas regiões corresponden-
tes à corrosão de contato.
Causa
Ajuste muito folgado.
Assento do eixo ou da caixa com erros
de forma.
Correção
Corrigir os assentos.
26
Relyability Systems
Danos causados por
passagem de corrente
elétrica
Quando a corrente elétrica passa
através do rolamento, isto é, passa de
um anel para outro através dos corpos
rolantes, pode ocorrer danificação. Nas
superfícies de contato, o processo de
passagem é similar a um arco elétrico
de solda.
O material é aquecido em temperaturas
variando entre a de revenido até a de
fusão. Isto causa o aparecimento de
áreas descoloridas, variando em
tamanho, onde o material foi revenido,
reendurecido ou fundido. Pequenas
crateras também surgem onde o metal
é fundido. A passagem de corrente
elétrica freqüentemente conduz à
formação de estrias (ondulação) nas
pistas do rolamento. Os rolos também
estão sujeitos a estrias, enquanto nas
esferas há somente uma descoloração
escura. Pode ser difícil de distinguir-se
entre dano por passagem de corrente
elétricae dano por vibração. A
característica das estrias causada por
corrente elétrica é a cor escura do
fundo destas, ao contrário do brilho ou
ferrugem do fundo das estrias induzidas
por vibração. Outra característica que a
distingue é a ausência de marcas nos
corpos rolantes dos rolantes
danificados por vibração. Tanto a
corrente contínua como a corrente
alternada causa dano nos rolamentos;
mesmo as de baixa amperagem são
perigosas. Os rolamentos parados são
muito mais resistentes ao dano por
passagem de corrente elétrica do que
os rolamentos em rotação. A extensão
do dano depende de uma série de
fatores: intensidade de corrente,
duração, carga no rolamento, rotação e
lubrificante. A única forma de evitar um
dano dessa natureza é prevenir a
passagem de qualquer corrente elétrica
através do rolamento.
Aparência
Estrias (ondulação) cor marrom escuro
ou preto-cinza, ou crateras nas pistas e
rolos. As esferas têm somente
descolorações escuras. Às vezes
queimaduras em zigue-zague nas
pistas dos rolamentos de esferas.
Queimaduras localizadas nas pistas e
corpos rolantes.
Causa
Passagem de corrente elétrica através
do rolamento em rotação.
Passagem de corrente elétrica através
do rolamento parado.
Correção
Desviar a corrente evitando passa-la
pelo rolamento.
Quando soldar, escolher o “terra”,
evitando a passagem da corrente
elétrica através do rolamento.
Fig. 51 Um anel externo de rolamento
autocopensador de esferas danificado por
passagem de corrente elétrica.
Fig. 50 Estrias, causadas por passagem de
corrente elétrica, no anel externo de um
rolamento autocompensador de rolos.
27
Fig. 52 Rolamento rígido de esferas com
marcas de corrente elétrica em zigue-zague. É
sabido que queimaduras deste tipo surgem
quando uma passagem momentânea de
corrente de alta amperagem é acompanhada de
vibração axial.
Fig. 53 Um rolamento de caixa rodoviária
danificado por passagem de corrente de alta
amperagem enquanto não estava girando.
Fig. 54 Rolo de rolamento de caixa rodoviária
danificado por corrente elétrica (assim como na
Fig. 53).
28
Relyability Systems
Fig. 55 Descascamento da pista interna e rolos de
um rolamento de rolos cônicos. Carga pesada e
lubrificação inadequada são as causas deste dano.
Descascamento
Como foi dito anteriormente, o
descascamento ocorre como
conseqüência de fadiga normal, isto é,
o rolamento atingiu o fim de sua vida
útil. Entretanto, esta não é a causa mais
comum do descascamento, uma vez
que através da simples equação de
cálculo de vida da SKF é possível
selecionar rolamentos que durem no
mínimo tanto quanto os outros
componentes da máquina. O
descascamento encontrado nos
rolamentos pode geralmente ser
atribuído a outros fatores.
Se o descascamento for descoberto no
primeiro estágio, quando o dano não é
tão grande, é em geral possível
diagnosticar a causa e tomar os
cuidados necessários para evitar sua
repetição.
Quando o descascamento estiver em
estágio mais avançado, ele se faz notar
na forma de ruído e vibrações, o que
serve como aviso de que é tempo de se
trocar o rolamento.
As causas do descascamento
prematuro podem ser: uma carga
externa mais pesada que prevista no
cálculo, pré-carga devido ajustes
incorretos ou excesso de deslocamento
num assento cônico, compressão
ovalizante por erro de forma do eixo ou
da caixa, compressão axial
conseqüente, por exemplo, de
expansão térmica, etc. O
descascamento também pode ser
causado por outros tipos de danos, tais
como: endentações, oxidação profunda,
passagem de corrente elétrica ou
arranhamento.
29
Fig. 56 Anel externo de um rolamento
autocompensador de esferas que foi deslocado
demasiadamente em seu assento cônico. O
rolamento girou apenas poucas voltas quando o
defeito foi detectado. Poderia ocorrer logo
descascamento se o rolamento fosse posto em
serviço.
Descascamento causado por
pré-carga
Aparência
Fortes marcas de trabalho nas pistas
de ambos os anéis.
Descascamento em geral na zona mais
pesadamente carregada.
Causa
Pré-carga provocada por ajuste
demasiadamente interferente.
Excessivo deslocamento em um
assento cônico.
Rolamento de uma carreira de esferas
de contato angular ou de rolos.
Correção
Mudar os ajustes ou escolher um
rolamento, com uma folga interna
maior.
Não deslocar o rolamento
demasiadamente em seu assento
cônico.
30
Relyability Systems
Fig. 57 Descascamento no anel externo de um
rolamento autocompensador de rolos que foi
montado em uma caixa com furo oval.
Descascamento causado por
compressão ovalizante
Aparência
Fortes marcas de trabalho em duas
regiões diametralmente opostas de um
dos anéis do rolamento.
Descascamento nestas regiões.
Causa
Ovalização do eixo ou alojamento. O
último é um defeito comum em caixas
bipartidas e carcaças de máquinas;
Correção
Normalmente é necessário fabricar
um novo eixo ou uma nova caixa para
sanar este defeito. Uma solução é
preencher de metal os componentes e
então reusinar. Se for um caso de um
eixo ovalizado com rolamento
montado sobre a bucha, é possível,
em certos casos ajustar o eixo por
usinagem.
Ajustar a base de apoio.
O furo de caixas com base montadas
sobre apoio irregular torna-se oval
quando os parafusos de base são
apertados.
31
Descascamento causado por
compressão axial
Aparência
Rolamento rígido de esferas: fortes
marcas de trabalho deslocadas para
um dos lados de ambos os anéis. Os
rolamentos de rolos cônicos e auto-
compensadores de esferas ou de rolos
possuem fortes marcas de trabalho na
pista de uma das carreiras de corpos
rolantes. Descascamento nestas áreas.
Rolamentos de uma carreira de esferas
de contato angular e de rolos cônicos:
possuem os mesmos aspectos dos
defeitos resultantes de pré-carga.
Causa
Montagem incorreta, a qual resulta em
cargas axiais, p. ex. excessiva pré-
carga de rolamento de uma carreira de
esferas de contato angular.
O rolamento livre está comprimido.
Liberdade de movimento axial não foi
suficiente, para acomodar a expansão
térmica.
Correção
Checar a ajustagem quanto a
montagem do rolamento.
Checar o ajuste e lubrificar as
superfícies.
Se a diferença de temperatura entre o
eixo e o alojamento não pode ser
diminuída, dar maior liberdade de
movimento axial.
Fig. 59 Anel interno descascado de um
rolamento autocompensador de rolos.
O descascamento inteiro de uma das pistas
indica que a carga axial foi muito pesada em
relação à carga radial.
Fig. 58 Anel externo de um rolamento
autocompensador de esferas sujeito a excessiva
carga axial. Descascamento na zona de carga.
32
Relyability Systems
Descascamento causado por
desalinhamento
Fig. 60 Anel externo de um rolamento rígido de
esferas que estava fora de alinhamento com o eixo.
A marca de trabalho das esferas tem uma
configuração oval devido ao desalinhamento.
O resultado é o mesmo que o da compressão
ovalizante, porém, com ligeiro deslocamento lateral,
em direções opostas, das duas regiões marcadas.
Aparência
Rolamento rígido de esfera: marca de
trabalho em diagonal, marcada
severamente em duas regiões
diametralmente oposta, onde ocorre o
descascamento. Rolamentos de rolos
Cilíndricos: descascamento no canto da
pista.
Causa
Assentos dos rolamentos fora de
alinhamento
Rolamentos montados com anéis
enviesados.
Correção
Alinhar os assentos.
Usar luvas de montagem com faces
de apoio paralelas.
Fig. 61 Anel interno de um rolamento de rolos
cilíndricos com descascamento de um lado da pista,
carga provocada pelo desalinhamento.
33
Fig. 62 Vários estágios de descascamento no anel
interno de um rolamento rígido de esferas. O anel foi
montado com ajuste interferente no eixo e pancadas
foram dadas diretamente contra o anel externo, pro-
vocando passagem da força de montagem através
das esferas, o que produziu as endentações.
Fig. 63 Descascamento (área escura) iniciado pela
endentação adjacente - aumento de 100 vezes.
Descascamento causado por
endentações
Aparência
Descascamento em conjunto com
endentações coincidindo com o
espaçamento dos corpos rolantes.
Descascamento em conjunto com
pequenas endentações.
CausaEndentações resultante de falha de
montagem ou sobrecarga no rolamento
ainda parado.
Endentações produzidas por partículas
estranhas.
34
Relyability Systems
Descascamento causado por
arranhamento
Aparência
Descascamento no início de zona de
carga em pistas de rolamentos de rolos.
Descascamento, coincidente com o
espaçamento dos rolos, em pistas de
rolamentos de rolos.
Causa
Arranhamento por escorregamento.
Arranhamento transversal resultante de
falha no método de montagem.
Fig. 64 Anel interno de rolamento de rolos
cilíndricos com descascamento avançado
provocado por arranhamento do tipo mostrado
na Fig. 65.
Fig. 65 Anel interno de rolamento de rolos
cilíndricos com arranhamentos, em intervalos
correspondentes aos espaçamentos entre os
rolos, provocados por montagem incorreta.
35
Fig. 66 Descascamento originário de corrosão
profunda em rolo de um rolamento
autocompensador de rolos.
Descascamento causado por
corrosão profunda
Aparência
Descascamento originário de dano por
corrosão.
Causa
Corrosão profunda.
Fig. 68 Ampliação do defeito mostrado na Fig. 66.
Fig. 67 Secção transversal do rolo mostrado na Fig.
66, ilustrando a forma pela qual a trinca de fadiga se
propaga abaixo da superfície. O descascamento total
desenvolvido originou-se da mesma forma.
36
Relyability Systems
Fig. 69 Descascamento na pista do anel externo de
um rolamento autocompensador de rolos. Área de
corrosão de contato avançada correspondente na
superfície externa (Para esta fotografia, o anel foi
colocado em frente a um espelho.) O
desenvolvimento da corrosão veio acompanhado por
um aumento de volume que levou a uma deformação
do anel do rolamento e a uma sobrecarga localizada.
O resultado foi fadiga prematura e descascamento.
Descascamento causado por
corrosão de contato
Aparência
Descascamento em uma das pistas do
anel interno ou externo. Área corroída
na parte correspondente do furo ou da
superfície.
Causa
Corrosão de contato.
37
Fig. 68 Ampliação do defeito mostrado na Fig. 66.
Descascamento causado por
estrias ou crateras
Aparência
Descascamento conjugado com estrias
ou crateras polidas ou corroídas.
Descascamento conjugado com estrias
ou crateras escurecidas ou queimadas.
Causa
Desgaste resultante de vibrações
enquanto o rolamento não estava em
movimento.
Danos por corrente elétrica.
Fig. 70 O anel externo de um rolamento
autocompensador de esferas com
descascamento provocado por crateras que
se formaram pela passagem de corrente
elétrica. É evidente que o descascamento se
originou nas crateras, a partir de onde se
estendeu em ambas as direções. Fragmentos
de material descascado produziram por sua
vez endentações e mais descascamento.
Fig. 71 Descascamento em ambas as pistas do
anel interno de um rolamento autocompensador
de rolos. O descascamento foi provocado por
marcas de vibração.
38
Relyability Systems
Trincas
As trincas podem aparecer em anéis de
rolamentos por várias razões. A causa
mais comum é o tratamento grosseiro
quando os rolamentos são montados
ou desmontados. Golpes de martelo,
aplicados diretamente contra o anel ou
por um punção temperado, podem
provocar a formação de micro-trincas
que fazem com que pedaços do
deslocamento excessivo em assentos
cônicos ou buchas cônicas é outra
causa de trinca de anel. Tensões
aparecerão no anel, como resultado do
deslocamento excessivo, produzindo
trincas quando o rolamento for
colocado em operação. O mesmo pode
ocorrer quando os rolamentos são
aquecidos e então montados em eixos
fabricados com tolerâncias erradas.
O arranhamento descrito em uma
seção anterior também pode produzir
trincas em ângulo reto com a direção
de escorregamento. Trincas deste tipo
produzem fraturas transversais dos
anéis.
O descascamento, que ocorre por uma
razão ou outra, age como um vinco de
fratura e pode levar o anel do rolamento
a trincar. O mesmo se aplica à corrosão
de contato.
Fig. 72 Fratura de um anel externo de um
rolamento autocompensador de esferas. As
endentações visíveis no canto inferior do anel
foram provocadas por tratamento grosseiro e a
trinca originou-se de uma destas endentações.
39
Trincas causadas por tratamento
grosseiro
Aparência
Trincas ou pedaços quebrados,
geralmente em umas das faces do anel
do rolamento.
Causa
Golpes, com martelo ou punção
temperado, diretos contra o anel
quando o rolamento estava sendo
montado.
Correção
Usar sempre luva de montagem ou
punção mole. Evitar aplicar golpes
direto no rolamento.
Fig. 73 Anel interno trincado de um rolamento
autocompensador de rolos. Um rolo foi removido
para permitir o exame da pista do lado esquerdo
da fotografia. O rolo foi então martelado na
colocação, causando a quebra de parte do flange
central. Os impactos foram transmitidos via um
dos rolos da outra carreira e também quebraram
parte do flange externo. Simultaneamente houve
trinca transversal do anel.
Fig. 74 Anel interno de um rolamento
autocompensador de rolos com fratura no flange
externo produzida por marteladas diretas.
40
Relyability Systems
Fig. 75 Secção do anel interno de um rolamento
autocompensador de rolos - aumento de 3,5 vezes.
O anel trincou por causa de deslocamento excessivo.
A fratura originou-se na área escura pelo canto do
furo.
Trincas causadas por
interferência excessiva
Aparência
O Anel do rolamento trincou na
transversal e perdeu seu aperto no
eixo.
Causa
Deslocamento excessivo em um
assento cônico ou bucha cônica.Ajuste
interferente num assento cilíndrico
demasiadamente alto.
Correção
Seguir cuidadosamente as instruções
de montagem da SKF para
rolamentos sobre assentos cônicos.
Alterar o ajuste.
Fig. 76 Superfície fraturada do anel interno.
41
Trincas causadas por
arranhamento
Aparência
Trinca ou trincas conjugada com
arranhamento do anel do rolamento.
O anel pode ter uma trinca reta
transversal. Trincas por arranhamento
geralmente são transversais ao
escorregamento.
Causa
Arranhamento.
Fig. 77 Anel interno de um rolamento autocompen-
sador de rolos que trincou transversalmente após o
arranhamento de uma face. O anel foi montado para
encostar num espaçador que não estava suficiente-
mente apertado no eixo. Conseqüentemente o es-
paçador teve rotação relativa ao eixo e ao anel do
rolamento.
Fig. 78 Dano por arranhamento na face de um
rolamento. Observar as trincas trans-versais
incipientes.
42
Relyability Systems
Trincas causadas por corrosão de
contato
Fig. 79 Anel interno de um rolamento
autocompensador de rolos com corrosão de
contato e uma trinca reta transversal através do
anel. A corrosão de contato foi a causa da trinca.
Aparência
Trincas transversais nos anéis internos
e geralmente longitudinais nos anéis
externos, conjugadas à corrosão de
contato.
Causa
Corrosão de contato.
Fig. 80 Trinca longitudinal no anel externo de
um rolamento rígido de esferas por corrosão de
contato.
43
Falhas em gaiolas
Se em um exame de falha no
rolamento, a gaiola está danificada,
podem em muitos casos haver
dificuldade para se apurar a causa.
Normalmente outros componentes do
rolamento estão danificados também e
isto torna ainda mais difícil descobrir-se
a razão do problema. Entretanto, há
certas causas que são típicas de falhas
de gaiola, p. ex: vibrações, velocidade
excessiva, desgaste e bloqueio.
Vibrações
Quando um rolamento é exposto a
vibrações, as forças de inércia podem
ser grandes, a ponto de provocar
trincas de fadiga no material da gaiola.
Cedo ou tarde estas trincas levam à
fratura da gaiola.
Velocidades excessivas
Se os rolamentos estão girando em
velocidade maior do que aquela para o
qual a gaiola foi projetada, esta está
sujeita a pesadas forças de inércia que
podem levar a fraturas.
Freqüentemente, onde velocidades
muito altas estão envolvidas, é possível
escolher-se rolamento com gaiolas de
construção especial.
Desgaste
O desgaste da gaiola pode ser
provocado por lubrificação inadequada
ou por partículas abrasivas. A idéia com
os mancais de rolamentos foi,
naturalmente, evitar o atrito de
escorregamento. Entretanto, no que se
refereà gaiola, o deslizamento não
pode ser eliminado no seu contato com
os outros componentes do rolamento.
Isto explica porque a gaiola é o primeiro
componente a ser afetado quando a
lubrificação se torna inadequada. A
gaiola sempre é feita de um material
mais mole que o dos outros
componentes do rolamento e,
conseqüentemente, ela desgasta com
relativa rapidez. Como os bolsos
aumentam de tamanho, devido ao
desgaste, a guia dos corpos rolantes
torna-se ruim e isto também se aplica à
própria gaiola, quando esta é centrada
pelos corpos rolantes. As forças de
inércia resultantes podem conduzir a
uma falha da gaiola dentro de um curto
espaço de tempo.
Bloqueio
Fragmentos ou material descascado ou
outro tipo de partículas duras podem
ficar encunhadas entre a gaiola e um
corpo rolante, impedindo este último de
girar em torno de seu próprio eixo de
rotação. Isto causa falha da gaiola.
Outras causas de falha de gaiola
Se os anéis de um rolamento rígido de
esferas forem montados desalinhados
um em relação ao outro, a marca de
trabalho das esferas terá uma
configuração oval. Se a gaiola for
centrada nas esferas, esta tem de
mudar sua forma para cada volta
efetuada. Formam-se então trincas de
fadiga no material e, cedo ou tarde, as
mesmas conduzem a fraturas.
Há um caso similar quando um
rolamento axial de esferas, é montado
em conjunto com mancais de
escorregamento radiais. Se surgir folga
nos mancais de escorregamento, os
anéis do rolamento axial ficam
deslocados um em relação ao outro.
Então as esferas não percorrem seu
caminho normal e altas tensões podem
aparecer na gaiola.
As gaiolas em rolamentos sujeitos a
aceleração e desaceleração severas
em conjunto com flutuações de
velocidade, são afetadas por forças de
inércia. Estas dão origem a pressões
consideráveis entre as superfícies de
contato, com conseqüente desgaste.
Fig. 81 Gaiola de um rolamento
autocompensador de rolos. Trincas de fadiga
formaram-se nos cantos dos dentes.
Fig. 82 Superfície fraturada da gaiola mostrada
na Fig. 81. As trincas de fadiga são claramentes
visíveis.
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GRÁFICA ART-POZE - 08/2003
	Conteúdo
	Introdução 
	Falhas de rolamentos e suas causas 
	Como se define a vida de um rolamento? 
	Marcas de trabalho e sua interpretação 
	Os diferentes tipos de falhas de rolamentos 
	Desgaste 
	Desgaste causado por partículas abrasivas 
	Desgaste causado por lubrificação inadequada 
	Desgaste causado por vibração 
	Endentações 
	Endentações causadas por montagem incorreta ou sobrecarga 
	Endentações causadas por partículas estranhas 
	Arranhamento 
	Arranhamento de topo de rolos e flange de guia 
	Arranhamento de rolos e pistas por escorregamento 
	Arranhamento de pista em intervalos correspondendo ao espaçamento dos rolos 
	Arranhamento de superfícies externas 
	Arranhamento em rolamentos axiais de esferas 
	Deterioração de superfície 
	Corrosão 
	Oxidação profunda 
	Corrosão de contato 
	Danos causados por passagem de corrente elétrica 
	Descascamento 
	Descascamento causado por pré-carga 
	Descascamento causado por compressão ovalizante 
	Descascamento causado por compressão axial 
	Descascamento causado por desalinhamento 
	Descascamento causado por endentações 
	Descascamento causado por arranhamento 
	Descascamento causado por corrosão profunda 
	Descascamento causado por corrosão de contato 
	Descascamento causado por estrias ou crateras 
	Trincas 
	Trincas causadas por tratamento grosseiro 
	Trincas causadas por interferência excessiva 
	Trincas causadas por arranhamento 
	Trincas causadas por corrosão de contato 
	Falhas em gaiolas 
	Vibrações 
	Velocidades excessivas 
	Desgaste 
	Bloqueio 
	Outras causas de falha de gaiola