Quando você precisa substituir os rolamentos?

Quando você precisa substituir os rolamentos?

De acordo com estatísticas incompletas, aproximadamente 10 mil milhões de rolamentos são produzidos em todo o mundo todos os anos. Na verdade, apenas uma pequena porcentagem dos rolamentos em uso irá falhar, e a maioria dos rolamentos (aproximadamente 90%) durará mais do que os intervalos de manutenção do equipamento em que estão instalados. Por razões de segurança (prevenção), alguns rolamentos (9.5%) são substituídos antes da falha e cerca de 0.5% dos rolamentos são substituídos após danos ou falhas, o que significa que aproximadamente 50 milhões de rolamentos são substituídos todos os anos devido a danos e falhas. Ele falhou e foi substituído.

Os efeitos da falha do rolamento podem variar de leves a completamente catastróficos, causando danos irreparáveis ​​às máquinas vizinhas. Nenhuma empresa está disposta a arcar com o custo de uma falha se ela puder ser evitada. É por isso que é importante ser capaz de reconhecer os sinais de alerta de falha do rolamento, para que você possa identificar e substituir rapidamente o rolamento antes que isso ocorra.

Aqui estão cinco sinais de alerta de falha de rolamento que você deve conhecer e que indicam que é hora de substituir um rolamento antes que ele falhe.

lubrificante

36% das falhas em rolamentos são atribuídas a problemas de lubrificação, e o uso do tipo ou quantidade errada de lubrificante pode causar falha no rolamento. A contaminação também pode ocorrer durante o processo de relubrificação, quando partículas estranhas ficam presas na extremidade da pistola de graxa e entram no rolamento.
Diferentes condições de operação requerem diferentes lubrificantes, diferentes intervalos de relubrificação e diferentes intervalos de troca de lubrificante. Portanto, não se trata apenas de usar o lubrificante certo, mas também a quantidade certa de lubrificante, da maneira certa, na hora certa. Se você descobrir que o tipo errado de graxa foi usado em um rolamento, provavelmente ocorreu uma falha. Da mesma forma, se um rolamento estiver funcionando a seco devido à falta de lubrificação, ou se a graxa estiver vazando através de uma vedação devido ao excesso de lubrificação, provavelmente ocorreu dano ao rolamento. Adicionar graxa a rolamentos que apresentam problemas de lubrificação parece uma boa solução. Na verdade, isso apenas mascara o problema. Você precisa usar dados como temperatura e vibração para determinar a gravidade do problema e substituir o rolamento antes que ele cause uma falha catastrófica.

rolamento lubrificante

Por exemplo, na indústria de celulose e papel, as principais causas de falhas nos rolamentos são a contaminação e a lubrificação insuficiente, e não a fadiga. Cada falha produz uma marca de dano especial, chamada de “traço”. Portanto, na maioria dos casos, a causa raiz do dano pode ser identificada através da inspeção cuidadosa do rolamento danificado. Dependendo da causa do dano, medidas corretivas podem ser tomadas para evitar que o problema volte a acontecer.

A finalidade de uma vedação ou proteção é evitar que o lubrificante flua para fora do rolamento e que contaminantes entrem no rolamento. Se a vedação ou blindagem falhar, poderá causar falha prematura do rolamento. Quando os rolamentos devem ser substituídos? O tempo desde o dano inicial (inicial) do rolamento até a inutilização completa pode variar muito. Em operação em alta velocidade, isso pode levar apenas alguns segundos, e em equipamentos grandes operando em velocidade lenta, pode levar vários meses. “Quando devo substituir meus rolamentos?” Esta questão pode ser melhor respondida através do monitoramento das condições dos rolamentos. Se os rolamentos danificados continuarem a funcionar sem inspeção e não forem substituídos antes que ocorra uma falha catastrófica, poderão ocorrer danos secundários ao equipamento e aos seus componentes. Além disso, quando um rolamento falha catastroficamente, a causa raiz da falha pode ser difícil ou até mesmo impossível de determinar.

14% das falhas dos rolamentos são causadas por contaminação. A lavagem com alta pressão pode emulsionar a graxa, tornando-a ineficaz. Isso causa contato metal com metal dentro do rolamento, criando calor e fricção. Vedações ineficientes também podem levar à contaminação por partículas que destroem a graxa. Essa contaminação por partículas também pode ser abrasiva, causando danos às superfícies das pistas dos rolamentos. Se você perceber que ocorreu contaminação em um rolamento, é aconselhável substituí-lo o mais rápido possível. Provavelmente, é apenas uma questão de tempo até que uma falha ocorra, causando mais problemas à sua máquina.

Selado ou Blindado

Tomemos como exemplo a aplicação de falha de vedação. Quando partículas contaminantes passam pela vedação e entram no rolamento, elas serão esmagadas pelos corpos rolantes e formarão reentrâncias na pista. Partículas mais duras podem formar reentrâncias com arestas vivas. Posteriormente, a área ao redor da indentação sofrerá tensões cíclicas sob o rolamento normal dos corpos rolantes, causando fadiga superficial e esta parte do metal começa a se separar da pista. Este fenômeno é chamado de esfoliação. Quando ocorre a fragmentação, o dano aumenta até que o rolamento se torne inutilizável.

vibração

A vibração é um sinal claro de falha do rolamento. Se a superfície da pista de um rolamento for danificada pelo desgaste, os elementos rolantes (esferas ou rolos) saltarão na superfície da pista durante a operação, causando vibrações severas. Se você descobrir que o rolamento vibra repentinamente durante a operação, será necessário substituí-lo. Caso contrário, você poderá descobrir que uma falha catastrófica está próxima, resultando em tempo de inatividade excessivo e custos elevados.

Muito barulho

Se o seu rolamento fizer barulho repentinamente durante a operação, o rolamento pode estar com defeito. Esse ruído excessivo ocorre quando as pistas do rolamento são danificadas, fazendo com que os elementos rolantes saltem ou chacoalhem durante a rotação. Se você notar que os rolamentos estão fazendo barulho excessivo durante o funcionamento, eles precisam ser substituídos o mais rápido possível. A falha já ocorreu dentro do rolamento e a máquina pode falhar a qualquer momento.

A temperatura operacional do rolamento está muito alta

Os elementos rolantes de um rolamento são danificados quando funcionam em pistas não lubrificadas, o que causa atrito excessivo. A energia gerada por esse atrito faz com que a temperatura do rolamento aumente. Quanto mais severo for o dano, maior será a temperatura devido ao grau de atrito presente. A verificação regular da temperatura dos rolamentos pode alertá-lo sobre uma falha no rolamento que precisa ser resolvida o mais rápido possível. É importante não apenas substituir os rolamentos, mas também encontrar a causa raiz da falha. A realização de uma análise eficaz da causa raiz permite que você tome medidas de mitigação para evitar que rolamentos futuros sofram o mesmo destino, mais tempo de inatividade e custos comerciais adicionais. Os sistemas de monitoramento de condições são uma ótima maneira de monitorar continuamente a integridade da sua máquina durante a operação, alertando sobre possíveis problemas. Isso lhe dá tempo para corrigir o problema e evitar uma falha.

Estágios de desenvolvimento de danos ao rolamento

A vida útil dos rolamentos foi testada antes de serem enviados da fábrica. No entanto, devido aos diferentes ambientes ou métodos de utilização, a vida útil real dos rolamentos pode diferir da vida real. Alguns rolamentos apresentam problemas antes de chegarem ao fim de sua vida útil e precisam ser substituídos com antecedência. Existem fórmulas matemáticas especiais para calcular a frequência de falha do rolamento. No entanto, é difícil calcular no trabalho real. O método conveniente é usar um software especial para obtê-lo. Contanto que você insira o modelo do rolamento e as informações do fabricante, você poderá obter as informações correspondentes. frequência de falha do rolamento. No geral, os precursores da frequência de falta podem ser analisados ​​usando as seguintes condições:

rolamento danificado

Estágio de brotamento

O primeiro estágio é o estágio de brotamento, quando o rolamento começa a falhar. Neste momento, a temperatura está normal, o ruído está normal e a velocidade total de vibração e o espectro estão normais. No entanto, o pico de energia total e o espectro mostram sinais, refletindo o estágio inicial de falha do rolamento. Neste momento, a frequência real de falha do rolamento aparece no segmento ultrassônico na faixa de aproximadamente 20-60 kHz.

Um pouco barulhento

No segundo estágio, a temperatura é normal, o ruído aumenta ligeiramente, a velocidade total de vibração aumenta ligeiramente e o espectro de vibração não muda significativamente, mas a energia de pico aumenta muito e o espectro torna-se proeminente. A frequência de falha do rolamento neste momento aparece na faixa de aproximadamente 500 Hz a 2 kHz.

A temperatura está ligeiramente alta e ouve-se ruído

No terceiro estágio, a temperatura aumenta ligeiramente, o ruído pode ser ouvido, a velocidade total de vibração aumenta muito e a frequência de falha do rolamento e seus harmônicos e bandas laterais são claramente visíveis no espectro de velocidade de vibração. Além disso, o nível de ruído no espectro de velocidade de vibração aumenta significativamente. Comparado com o segundo estágio, a quantidade total de energia de pico torna-se maior e o espectro torna-se proeminente. A frequência de falha do rolamento neste momento aparece na faixa de aproximadamente 0-1 kHz. Recomenda-se a substituição dos rolamentos ao final do terceiro estágio, quando já devem ter surgido desgastes visíveis a olho nu e outras características de falha dos rolamentos.

À medida que a temperatura aumenta, o ruído aumenta

No quarto estágio, a temperatura aumenta significativamente, a intensidade do ruído muda significativamente, a velocidade total de vibração e o deslocamento de vibração aumentam significativamente, e a frequência de falha do rolamento no espectro de velocidade de vibração começa a desaparecer e é substituída por uma banda larga aleatória maior de alta frequência. horizonte de ruído; A quantidade total de energia de pico aumenta rapidamente e podem ocorrer algumas mudanças instáveis. Nunca se deve permitir que os rolamentos operem no quarto estágio de desenvolvimento da falha, caso contrário poderão ocorrer danos catastróficos.

Conclusão

De acordo com os resultados da pesquisa, toda a vida útil de um rolamento geral ocorre a partir do momento em que o rolamento é instalado e colocado em uso. Durante os primeiros 80% de sua vida útil, o rolamento está normal. E então, correspondendo ao desenvolvimento de falha do rolamento, sua vida útil restante é de 10% ~ 20% L10 no primeiro estágio, 5% -10% L10 no segundo estágio, 1% ~ 5% L10 no terceiro estágio e cerca de 1h ou 1%L10.

Portanto, ao enfrentar problemas de rolamentos no trabalho real, considerando que o quarto estágio de desenvolvimento de falhas de rolamentos apresenta riscos repentinos imprevisíveis, recomenda-se a substituição do rolamento no final do terceiro estágio, de modo a evitar a expansão da falha e acidentes graves. ocorrência, e pode garantir a vida útil do rolamento tanto quanto possível, e com base no fato de que neste momento o rolamento também sofreu desgaste, danos aos componentes e outras características de falha do rolamento que podem ser vistas a olho nu, é convincente. Quanto à identificação do terceiro estágio final do desenvolvimento de falhas em rolamentos, ela precisa ser considerada de forma abrangente com base nas características teóricas acima combinadas com temperatura real, ruído, espectro de velocidade, espectro de energia de pico, tendência total de velocidade e energia de pico, e real experiência.