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[Artigo traduzido e adaptado do blog Simatec. O texto original pode ser encontrado aqui: https://simatec.com/blog/maintenance-processes-for-rolling-bearings-during-operation ]

Operações de produção suaves sem qualquer tempo de inactividade é o objectivo de todas as empresas. Pequenos problemas, como um rolamento defeituoso, podem causar grandes problemas. Existem maneiras de realizar a manutenção em rolamentos durante a operação?

As instalações de produção modernas que funcionam de acordo com o padrão da indústria 4.0 estão prontas para funcionarem 24 horas por dia, o requer processos sem problemas, dado que avarias ou trabalhos de manutenção provocam paragens. As peças móveis em máquinas são particularmente sensíveis em fábricas. No centro de cada sistema rotativo estão os rolamentos. Assim, a sua manutenção é um factor importante para permitir uma produção eficiente. Mas como conseguir uma manutenção e lubrificação perfeitas dos rolamentos para evitar avarias?

A falha de um rolamento numa máquina complexa pode levar à paragem de toda a linha de produção. Por esta razão, é essencial determinar o tempo adequado para a manutenção, a fim de evitar reparos dispendiosos. As seguintes perguntas e procedimentos são importantes para garantir que todos os rolamentos funcionem perfeitamente:

• Quais são os sinais de desgaste?
• Como sabemos quando um rolamento precisa ser substituído?
• Plano de manutenção para diferentes rolamentos de rolos
• Estratégias para um processo de manutenção eficaz

O rolamento é uma parte crucial de qualquer máquina que transmite potência e movimento. Os corpos rolantes entre um anel interior e um anel exterior garantem que a resistência ao atrito seja reduzida. Isso permite que os veios sejam fixados no lugar. A transmissão de energia faz com que os veios girem ou se movam. A lubrificação ideal das peças rolantes no anel interno e externo garante atrito mínimo.

Um pequeno rolamento pode fazer com que toda a sua instalação de produção pare. Para evitar isso, os processos de manutenção dos rolamentos durante a operação, juntamente com uma boa lubrificação, são garantia de uma produção bem-sucedida!

Quais são os sinais de desgaste?

As causas de danos ao rolamento incluem vibração, atrito, desequilíbrio ou desalinhamento. Esses accionadores são transmitidos do rolamento e podem ser ouvidos através de ruídos antes que ocorram danos ao rolamento. Além disso, há desgaste natural, que é difícil de prever, apesar da observação e monitorização cuidadosas. Entre outras coisas, as razões para isso ocorrer em rolamentos são:

• Corrosão
• Lubrificação insuficiente
• Partículas abrasivas
• Movimentos giratórios
• Impurezas

Se algum desses fenómenos ocorrer, o perfil de rotação do rolamento pode mudar, resultando num comportamento de deslizamento irregular. Com o tempo, isso leva a concentrações de tensão nas áreas de carga. O resultado é a fadiga do material até o dano completo do rolamento devido à fractura por fadiga. O que pode ser feito para ajudar na detecção precoce?

Monitorização de condição por meio de análise de som para determinar o desgaste do rolamento

A tecnologia de ultra-som provou ser um sistema de alerta precoce eficaz para detectar o desgaste do rolamento. Se o nível de medição ultra-sónica subir 8 dB acima do normal, é uma indicação de falta de lubrificante ou dos primeiros sinais de desgaste. Isso continua por vários níveis de aviso até um nível aumentado de 35 a 50 dB acima do normal. Se este valor limite for atingido, é provável que ocorra uma falha de curto prazo do rolamento afectado.

Como sabemos quando um rolamento precisa ser substituído?

Usando o exemplo de um rolamento de esferas, explicamos as indicações claras que levam à substituição do rolamento afectado:

• A folga do rolamento excedeu os limites de tolerância e leva à “vacilação” do eixo
• Verificamos que as esferas podem cair da gaiola desgastada a qualquer momento
• Forças de impacto excessivas penetraram nos anéis do rolamento
• Superfícies de rolamento danificadas nos anéis do rolamento
• A contaminação grosseira impede o funcionamento do rolamento de esferas
• Quebra da esfera dentro do rolamento
• Aumento do nível de ruído durante a operação
• Depósitos na bola impedem o trabalho suave

Às vezes, enxaguar, soprar ou limpar o rolamento e seus componentes pode evitar a necessidade de substituição. Se os anéis ou a esfera do rolamento estiverem danificados, a substituição do rolamento é inevitável. Em qualquer caso, é essencial que o rolamento de esferas esteja suficientemente lubrificado.

Maior resistência ao girar o rolamento

Em muitos componentes, precisão e exactidão de posicionamento são vitais na produção. Se houver aumento da resistência quando o rolamento for girado durante o processo de manutenção, ele deve ser sempre substituído. Ao mesmo tempo, o tempo entre os trabalhos de manutenção deve ser mantido em intervalos curtos para que possíveis danos devido ao desgaste sejam detectados num estágio inicial. A manutenção regular aumenta a vida útil dos delicados rolamentos de esferas.

Plano de manutenção para diferentes rolamentos

A inspecção regular faz parte do plano de manutenção dos rolamentos para detectar qualquer problema em tempo útil. Parte desta manutenção inclui:

• Verificação do ruído durante a operação
• Determinação da temperatura do rolamento
• Medição de vibrações
• Condição do lubrificante

Aqui está uma visão geral das tarefas de manutenção mais importantes:

Verificação do ruído durante a operação:

Um técnico experiente da empresa é capaz de detectar um pequeno desvio do ruído operacional normal usando um estetoscópio comum. Isso pode ser causado por pequenos danos na pista dentro do rolamento.

Determinação da temperatura do rolamento:

Em muitos casos, tocar na tampa da caixa é suficiente para detectar diferenças bruscas de temperatura. Medir com um termómetro é mais preciso. O furo pode ser usado para reabastecer o rolamento com lubrificante.

Medição de vibrações:

As vibrações são geralmente reconhecidas por ruídos incomuns durante a operação normal.

Condição do lubrificante:

A inspecção do lubrificante quanto à humidade e materiais estranhos durante a operação fornece uma visão da condição do rolamento. Em caso de desvio da condição normal do lubrificante, o rolamento em questão deve ser submetido a um exame mais minucioso.

“Livre de manutenção”: um objetivo para a produção da Indústria 4.0

Actualmente, alguns rolamentos de chumaceira podem ser fornecidos lubrificados e vedados. Isso permite a operação livre de manutenção em áreas com baixo a médio grau de contaminação. Outro sistema inovador com vedação TS (Triple Seal) garante uma vida útil até 50% maior. Dois vedantes externos mantêm a sujidade e a humidade longe do rolamento. O lubrificante dentro do rolamento é protegido do lado de fora pelo vedante interno.

Estratégias para um processo de manutenção eficaz

Cada equipamento de produção está sujeito a desgaste e os trabalhos de manutenção fazem parte da rotina diária. É extremamente irritante para a empresa quando o trabalho de manutenção leva a um tempo de inactividade prolongado com perda de produção. A manutenção preditiva é uma estratégia proactiva que pode ser usada para planear ou até mesmo evitar o tempo de inactividade. O núcleo desta estratégia é a análise contínua de dados de máquina. Por exemplo, a condição de um rolamento pode ser usada para determinar quando esperar a fadiga da peça ou a quebra completa.

Com a ajuda de sistemas em rede digital, é possível colectar informações de status de todos os componentes sensíveis do parque de máquinas por meio da IoT. O objectivo é realizar trabalhos de manutenção continuamente ou encontrar o momento mais adequado para interromper a produção para uma revisão geral.

Quais são as vantagens da manutenção preditiva?

Do ponto de vista da empresa, a manutenção proactiva significa um risco menor de tempo de inactividade não planeado. Como a manutenção pode ser planeada com precisão, o tempo de trabalho e os custos com pessoal são reduzidos. A duração da manutenção é reduzida porque não há necessidade de procurar uma possível falha primeiro. Usando o banco de dados da empresa, os ciclos de vida históricos de um rolamento, por exemplo, podem ser determinados e analisados.

Pequenas coisas às vezes levam a grandes contratempos. Por exemplo, um rolamento defeituoso pode causar a paralisação de toda a sua produção. As fábricas de máquinas modernas baseadas no padrão da indústria 4.0 não podem mais arcar com essas interrupções. Com um processo de manutenção preditivo, é possível detectar possíveis erros de produção antes que eles ocorram. O trabalho de manutenção realizado de forma proactiva garante uma operação suave e também economiza custos.

Resumo

O desgaste, o trabalho de manutenção e os processos de manutenção também fazem parte das operações do dia-a-dia nas fábricas modernas. A diferença para o passado é que as equipas de manutenção não reagem apensa quando o desgaste leva à paralisação de máquinas individuais, mas também agem da maneira mais proactiva possível. É importante analisar quais são os sinais de desgaste. Por exemplo, se soubermos quando um rolamento precisa ser substituído, poderá planear a intervenção na máquina. A manutenção preditiva é a melhor estratégia para um processo de manutenção eficaz e ao mesmo tempo reduz custos para sua empresa.

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