Dicas para prever falhas de rolamentos, medir a espessura do filme de lubrificação

Normalmente, existem duas opções de manutenção em relação aos rolamentos do motor elétrico. Uma é relubrificá-los e a outra é alterá-los. O monitoramento da condição do rolamento do motor elétrico é fundamental para garantir a confiabilidade. Os motores elétricos são um ativo que deve ser gerenciado, e prolongar sua vida útil garantirá mais contribuição para o lucro líquido. A prevenção de danos colaterais causados ​​por falha do rolamento do motor elétrico é uma verdadeira evasão de custos. Existem várias maneiras de monitorar e medir a condição do rolamento - ultrassom, temperatura, análise de vibração e pulso de choque, apenas para citar alguns.

Como a lubrificação é a primeira linha de defesa para prolongar a vida útil do rolamento, é imperativo que a espessura da película de lubrificação entre os corpos rolantes e as pistas seja medida e monitorada.

Espessura da película de lubrificação:o que importa
A lubrificação é o elemento vital entre quaisquer peças móveis e um requisito absoluto em rolamentos de corpos rolantes.

Sempre houve muita discussão e debate sobre as questões de quanto, com que frequência e que tipos de lubrificantes devem ser usados ​​em rolamentos de corpos rolantes; e para muitos, ainda permanece um mistério. O gráfico a seguir (Figura 1) indica os vários parâmetros relacionados à espessura do filme de lubrificação e à qualidade do filme em um rolamento de elemento rolante. Mesmo os rolamentos "vedados para a vida" perderão a espessura da película de lubrificação. Saber quanto lubrificante resta em um rolamento vedado pode fazer a diferença entre o tempo de atividade produtivo e o tempo de inatividade não programado. Saber se o lubrificante está entrando no rolamento permitirá a manutenção para maximizar a vida útil do rolamento, otimizando a espessura do filme de óleo e o tempo de inatividade não programado pode ser evitado.

A diferenciação entre danos na superfície do rolamento e espessura da película de lubrificação, como uma falha do rolamento, é uma função mensurável. Saber a diferença é um conhecimento valioso.

Figura 1.

Estudo de caso nº 1:Maxim Corporation

• Purificador para limpar água contaminada antes de dispersar no sistema de águas residuais.
• Quatro motores pequenos de 3/4 HP com bombas de impulsor integradas na face “C” com tubulação de PVC.
• Todos os quatro motores estão funcionando ao mesmo tempo. (Figura 2.)

Depois de demonstrar como monitorar a condição do rolamento e medir a espessura do filme de lubrificação nesta fábrica de circuito impresso, fomos solicitados a examinar um pequeno purificador de água. O som estridente de um rolamento ruim podia ser ouvido, mas eles não conseguiam identificar qual rolamento estava fazendo o barulho. Era a extremidade da unidade ou extremidade da unidade oposta de qual motor? Após uma verificação rápida, o rolamento foi identificado e sua condição determinada. Este era um rolamento vedado 6204.2RS (um rolamento vedado para a vida). O custo foi de cerca de US $ 9.

Saímos da fábrica com a promessa de fazer um orçamento para um instrumento data logger portátil.

Durante a noite, o rolamento congelou e desligou o motor, então apenas três motores estavam funcionando agora. Eles perderam um quarto da capacidade do sistema de água potável.

No dia seguinte (antes que o reparo pudesse ser feito), o inspetor da Agência de Proteção Ambiental da Área da Baía apareceu. A água ainda estava sendo despejada no sistema de esgoto. Por causa da capacidade reduzida, quando a água foi testada, ela não atendeu aos requisitos de limpeza. A multa foi de $ 32.000.

A parte triste é que eles sabiam qual rolamento era ruim. Eles também sabiam o quão ruim era. Se a manutenção preditiva ou o monitoramento da condição fizessem parte de seus procedimentos operacionais normais, esse tempo de inatividade e multa nunca teriam acontecido.

Figura 2.

Caso nº 2:oficina de motores elétricos na Laprino Foods

• Um motor elétrico ABB de 700 cavalos de potência para acionar um ventilador para desidratar o leite.

Os motores da ABB há muito recomendam o uso de pulso de choque para medir os rolamentos do motor. Muitos motores ABB são equipados de fábrica com adaptadores SPM para medições de conexão rápida.

Um novo motor da ABB foi instalado na Laprino Foods e falhou dentro do período de garantia. O rolamento congelou e torceu o eixo. Não houve lubrificação no rolamento.

Após uma revisão cuidadosa, os registros mostraram que o pessoal de manutenção da fábrica realmente engraxou o rolamento de acordo com o cronograma recomendado.

A tampa de vedação foi removida do sino final da extremidade motriz, expondo o rolamento para inspeção. Foi descoberto que um erro de usinagem foi cometido durante a fabricação e o caminho da graxa do zerk da graxa para o entalhe de lubrificação do rolamento não estava alinhado. A graxa não conseguiu entrar no rolamento. Mesmo que a programação de lubrificação estivesse sendo cumprida, o rolamento não estava sendo medido, então ninguém poderia dizer se o lubrificante estava realmente entrando no rolamento.

A produção foi interrompida, então um novo motor foi retirado do estoque da oficina de motores elétricos para substituir o motor danificado. Antes de instalar o novo motor, foi realizado um teste de funcionamento. Enquanto o motor estava funcionando, uma medição foi feita enquanto o lubrificante (graxa) era aplicado ao zerk. Sem desmontar o motor ou causar uma ação intrusiva, foi determinado que o caminho da graxa estava no local correto e o lubrificante realmente estava entrando no rolamento. A verdadeira condição do rolamento foi determinada e a espessura da película de lubrificante foi medida e registrada.

A ABB honrou a garantia. O motor danificado foi consertado e armazenado para uma reserva e o novo motor ainda está funcionando hoje. Um sistema de monitoramento online (MG-4) continua monitorando esses rolamentos do motor elétrico da ABB.

Figura 3.

Caso nº 3:Evanite Fiber Corporation

• Um motor de 125 cavalos e acionamento por correia em um exaustor para um processo de vidro fiado usado para fazer filtros de alta densidade.
• Este exemplo não foi necessariamente no motor, mas no eixo do ventilador.

Uma das falhas de instalação de rolamento mais comuns que afeta a espessura da película de lubrificação é a instalação e configuração do rolamento de rolos esféricos de duas carreiras e furo cônico usando um adaptador cônico dividido em uma unidade montada (ou seja, rolamento de mancal). Embora não seja um rolamento de motor elétrico, ele está muito próximo de todos os motores de acionamento.

O adaptador cônico é usado como um dispositivo de cunha para segurar a interseção do rolamento no eixo. Todos os fabricantes de rolamentos recomendam folgas para a aplicação desse tipo de rolamento. Este tipo de rolamento em uma caixa de mancal é muito comum em aplicações de ventiladores maiores e é um estilo muito popular para muitas outras aplicações.

Figura 4.

Se a bucha cônica (adaptador) for puxada demais pelo aperto excessivo da porca da chave (uma prática muito comum), a folga interna do rolamento será removida, reduzindo assim a espessura do filme de lubrificação.

Mesmo que esses rolamentos estejam funcionando sem falha aparente ou alarme de vibração, a confiabilidade da máquina foi colocada em risco porque o operador não pode ver o problema da espessura do filme. A espessura do filme de lubrificação pode ser medida para determinar a verdadeira condição do rolamento durante a inicialização, sem definir uma linha de base e pisar. Diferenciar falhas de danos na superfície do rolamento e falhas na espessura da película de lubrificação é um conhecimento poderoso.

Caso nº 4:Superior Lumber Company

• Motor de 25 cavalos de potência acionando uma biseladora em uma serraria.

Motores padrão com pés montados na posição vertical devem ter consideração especial relacionada à lubrificação.

O rolamento normalmente montado em um motor horizontal está suportando carga / carga radial na direção radical. Se o motor for montado na posição vertical, o mancal terá mais cargas axiais e a lubrificação será escoada pela abertura de um mancal aberto ou blindado. Um rolamento vedado manterá o reservatório de lubrificante na metade inferior do rolamento porque o rolamento está deitado de lado nesta aplicação. Essa posição também forçará todas as esferas de um rolamento de esferas para um lado da pista, colocando-as em uma situação mais carregada nas direções radial e axial. A carga afeta a espessura do filme de lubrificação. Normalmente, um motor montado nesta posição precisará de lubrificação com mais frequência do que o recomendado.

Figura 5.

Resumo
A capacidade de medir a espessura do filme de lubrificação é fundamental. Melhor gerenciamento de ativos e confiabilidade da máquina podem ser obtidos medindo a espessura do filme assim que a máquina é ligada. Isso prolongará a vida útil do rolamento e da máquina.

A espessura do filme de lubrificação em rolamentos de corpos rolantes é crítica. Ele pode ser medido para detectar e solucionar problemas de quantidades adequadas de lubrificação (acima / abaixo), o tipo certo de lubrificante para o trabalho certo, para detectar falhas de instalação e até mesmo para apontar a falta de espessura do filme se houver compatibilidade e / ou contaminação problema.

Saber a espessura do filme de lubrificação em rolamentos de corpos rolantes, mesmo em rolamentos vedados, é uma informação que vale a pena medir. O lubrificante só deve ser aplicado em rolamentos de corpos rolantes devido aos requisitos de demanda. Medir a espessura da película do rolamento antes de lubrificar garantirá que há realmente um requisito de lubrificação. Os sistemas de fornecimento de lubrificação automática podem fornecer a quantidade ideal de lubrificação no momento certo quando sinalizado por um sistema de medição online. Saber a espessura da película de lubrificação em rolamentos de elemento rolante é fundamental para as melhores práticas de gerenciamento de ativos. Saber o que realmente importa em rolamentos de elemento rolante para garantir a confiabilidade da máquina é saber a espessura da película de lubrificação.