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.

Sinais de alerta de falha de rolamento

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

A bearing’s rolling elements become damaged when they run on unlubricated raceways, which causes excessive friction. The energy generated by this friction causes the bearing temperature to rise. The severe the damage, the higher the temperature will be due to the degree of friction present. Regularly checking the temperature of your bearings can alert you to a bearing failure that needs to be addressed as soon as possible. It is important not only to replace the bearings but also to find the root cause of the failure. Performing an effective root cause analysis allows you to take mitigation measures to avoid future bearings suffering the same fate, further downtime and additional business costs. Condition monitoring systems are a great way to continuously monitor the health of your machine during operation, alerting you to potential problems. This gives you time to fix the problem and prevent a failure.

Estágios de desenvolvimento de danos ao rolamento

The service life of the bearings has been tested before they are shipped from the factory. However, due to different environments or methods of use, the actual service life of the bearings may differ from the actual life. Some bearings have problems before they reach the end of their life, and they have to be replaced in advance. There are special mathematical formulas for calculating the frequency of bearing failure. However, it is troublesome to calculate in actual work. The convenient method is to use special software to obtain it. As long as you input the bearing model and manufacturer information, you can get the corresponding information. bearing failure frequency. Overall, the fault frequency precursors can be analyzed using the following conditions:

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

In the second stage, the temperature is normal, the noise increases slightly, the total vibration speed increases slightly, and the vibration spectrum does not change significantly, but the peak energy increases greatly and the spectrum becomes prominent. The bearing failure frequency at this time appears in the range of approximately 500hz-2khz.

A temperatura está ligeiramente alta e ouve-se ruído

In the third stage, the temperature rises slightly, noise can be heard, the total vibration speed increases greatly, and the bearing failure frequency and its harmonics and sidebands are clearly visible on the vibration speed spectrum. In addition, the noise level on the vibration speed spectrum rises significantly. Compared with the second stage, the total amount of peak energy becomes larger and the spectrum becomes prominent. The bearing failure frequency at this time appears in the range of approximately 0-1khz. It is recommended to replace the bearings at the end of the third stage, when the wear and tear that can be seen by the naked eye and other rolling bearing failure characteristics should have appeared.

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.

Therefore, when facing bearing problems in actual work, considering that the fourth stage of bearing failure development has unforeseeable sudden hazards, it is recommended to replace the bearing in the late third stage, so as to avoid the expansion of the fault and serious accidents. occurrence, and can ensure the service life of the rolling bearing as much as possible, and based on the fact that at this time the bearing has also seen wear, component damage and other rolling bearing failure characteristics that can be seen with the naked eye, it is convincing. As for the identification of the late third stage of bearing failure development, it needs to be comprehensively considered based on the above theoretical characteristics combined with actual temperature, noise, speed spectrum, peak energy spectrum, total trend of speed and peak energy, and actual experience.