Como detetar e corrigir o desalinhamento na instalação de rolamentos

A falha prematura de rolamentos devido a um alinhamento incorreto dos mesmos é muito comum. Este artigo apresenta métodos para inspecionar, diagnosticar e resolver o alinhamento incorreto dos rolamentos.

Tipos de desalinhamento de rolamentos

O desalinhamento refere-se normalmente a uma situação em que, depois de o rolamento ter sido instalado e estar em movimento, os eixos dos anéis interior e exterior do rolamento não se sobrepõem e formam um determinado ângulo.

Para uma única chumaceira, se existir um determinado ângulo entre o eixo do anel interior da chumaceira e a caixa da chumaceira, este é considerado como um desalinhamento da chumaceira individual.

Num sistema típico de eixo de apoio duplo, a linha que liga os dois pontos de apoio deve ser o eixo, e a linha que liga os centros das duas caixas de rolamentos também deve ser o eixo. Se esses dois eixos formarem um ângulo, isso é chamado de desalinhamento do eixo.

Num sistema de veios, se um ponto de apoio (rolamento) tiver um bom alinhamento entre os eixos dos anéis interior e exterior, mas o outro tiver um ângulo entre os eixos, o rolamento desalinhado suportará uma carga de desalinhamento adicional e é suscetível de falhar. O rolamento bem alinhado também será indiretamente afetado.

Num sistema de veios, se ambos os pontos de apoio (rolamentos) tiverem um bom alinhamento, mas houver um desalinhamento na linha que liga os centros dos dois pontos de apoio, ambos os rolamentos serão diretamente afectados pelo desalinhamento, resultando numa carga adicional no interior dos rolamentos, o que encurtará a sua vida útil.

Muitas fontes classificam o desalinhamento de rolamentos em desalinhamento do eixo e desalinhamento da caixa de rolamentos. O desalinhamento do veio refere-se à situação descrita acima, em que a linha que liga dois pontos de apoio está desalinhada com o eixo; o desalinhamento da caixa de rolamentos refere-se ao desalinhamento de um único rolamento. Esta situação está frequentemente relacionada com a precisão do processamento dos componentes.

O acima exposto introduz um desalinhamento num sistema de veios. Quando um veio está ligado a outro veio, pode haver uma situação em que os dois veios não estejam bem alinhados. Se os dois veios formarem um determinado ângulo, trata-se de um desalinhamento angular. Se os dois veios estiverem paralelos um ao outro, mas não na mesma linha reta, trata-se de um desalinhamento paralelo.

Verificação do desalinhamento das chumaceiras

Para a situação de alinhamento de dois veios ligados, pode ser utilizado diretamente um relógio comparador para verificar o grau de alinhamento. Isto não será repetido aqui.

Para um único eixo, se houver desalinhamento após a instalação da chumaceira, os métodos de inspeção básicos incluem: verificações de medição, verificações de vibração e análise de traços da chumaceira.

Controlo da medição

Depois de a chumaceira estar instalada, o seu alinhamento pode ser verificado utilizando o método ilustrado abaixo.

O exemplo dado emprega um rolamento de rolos cilíndricos, mas esta técnica também é aplicável a outros tipos de rolamentos. O procedimento envolve a utilização de um micrómetro para rodar em torno da face da extremidade, medindo a diferença entre os valores máximo e mínimo e, em seguida, calculando o ângulo de desalinhamento.

Inspeção de vibrações

Durante o funcionamento da chumaceira, a análise das vibrações é normalmente efectuada através da análise no domínio da frequência, utilizando as transformações de Fourier dos sinais de vibração. Quando o eixo rotativo apresenta um desalinhamento, a amplitude da sua dupla frequência aumenta significativamente.

Se esta amplitude ultrapassar metade da amplitude da frequência simples (frequência de rotação), indica que o desalinhamento deve ser corrigido.

Existem diferenças subtis nas características de vibração para vários desalinhamentos. Para mais pormenores, consulte a literatura adequada sobre análise de vibrações ou o conteúdo relacionado com "Diagnóstico e Análise de Falhas de Rolamentos de Motores", sem entrar em pormenores aqui.

Análise de traços de rolamentos

Os rolamentos operacionais geralmente deixam traços de contacto dentro da pista. Ao identificar as características destes vestígios de contacto, é possível determinar se existe algum desalinhamento.

A imagem abaixo mostra as marcas de desalinhamento resultantes de uma caixa de rolamentos excêntrica.

Medidas de correção do desalinhamento dos rolamentos

O desalinhamento dos rolamentos impõe uma carga adicional, causando uma falha precoce do rolamento. Por conseguinte, é crucial abordá-lo e corrigi-lo. As medidas específicas incluem:

1. Inspecionar a precisão posicional dos componentes relacionados. Se a fraca precisão posicional se dever a problemas de maquinação dos componentes, é necessária uma nova maquinação com um controlo rigoroso da forma e da precisão posicional. Para requisitos de controlo específicos, consulte "Diagnóstico e Análise de Falhas do Rolamento do Motor".

2. Danos devido a um mau alinhamento durante o processo de instalação. Se o rolamento for instalado à força com um mau alinhamento com o eixo durante a montagem, pode danificar o rolamento. Nesta altura, é aconselhável conceber dispositivos de alinhamento adequados para garantir uma instalação simples, mantendo a precisão do alinhamento.

3. Nos sistemas com vários veios, se for detectado um desalinhamento durante a inspeção, é necessário utilizar instrumentos especializados para ajustar e corrigir o alinhamento entre os veios.