Prever Falhas de Rolamentos e Otimizar Espessura do Filme de Lubrificação

Rolamentos de motores elétricos são componente crítico de qualquer operação industrial. Mantê-los — seja relubrificando ou substituindo — garante performance ininterrupta e protege o bottom line.

Prolongar a vida de motores elétricos economiza dinheiro e evita surpresas custosas que surgem quando um rolamento falha. Monitoramento de condição — usando ultrassom, temperatura, vibração ou análise de shock-pulse — é essencial para gestão confiável de ativos.

Lubrificação é a primeira linha de defesa. O filme de óleo ou graxa que separa elementos rolantes das pistas mantém um rolamento rodando suavemente. Sem espessura de filme adequada, desgaste acelera e falhas ocorrem.

Espessura do Filme de Lubrificação: O que Importa

Debates persistem sobre quanto lubrificante usar, com que frequência aplicar e quais produtos são melhores para um dado rolamento. Figura 1 ilustra parâmetros-chave que influenciam qualidade e espessura do filme, mesmo em rolamentos "vedados para vida". Saber quanto lubrificante resta numa unidade vedada pode significar a diferença entre uptime e paradas não agendadas.

Distinguir entre dano de superfície e espessura de filme insuficiente é diferença mensurável e acionável. Quando você pode quantificar o filme, pode prever falhas antes que aconteçam.

Figura 1. Parâmetros-chave afetando espessura do filme de lubrificação em rolamentos de elementos rolantes.

Estudo de Caso 1 – Maxim Corporation

• Scrubber que limpa água contaminada antes da descarga.
• Quatro motores ¾-hp com bombas de impelidor "C"-face integrais em tubulação PVC.
• Todos motores operavam simultaneamente (Figura 2).

Durante inspeção de rotina, ruído alto de rolamento foi detectado, mas sua fonte era incerta. Medição rápida revelou rolamento 6204.2RS vedado falhado custando apenas $9. Após o rolamento travar e desarmar o motor, a capacidade da planta caiu 25%. Um inspetor da EPA descobriu que o tratamento de água falhou em atender padrões de descarga, resultando em multa de $32.000. Se monitoramento de condição estivesse em vigor, o tempo de inatividade e a penalidade teriam sido evitados.

Figura 2. Quatro motores alimentando o scrubber de água.

Estudo de Caso 2 – Laprino Foods

• Motor ABB de 700-hp acionando ventilador de desidratação de leite.

ABB recomenda monitoramento de shock-pulse para seus motores. Um motor novo falhou dentro da garantia quando seu rolamento travou e torceu o eixo — nenhuma lubrificação havia entrado no rolamento. Logs de manutenção confirmaram que graxagem seguiu o cronograma, mas erro de fabricação desalinhou o caminho de graxa, impedindo óleo de alcançar o rolamento. Aplicando graxa diretamente no zerk enquanto motor rodava, o sistema confirmou que lubrificante alcançava o rolamento e mediu a espessura do filme com precisão.

ABB honrou a garantia, reparou o motor e instalou sistema de monitoramento online (MG-4) que agora rastreia continuamente saúde do rolamento.

Figura 3. Motor ABB equipado com sistema de monitoramento online.

Estudo de Caso 3 – Evanite Fiber Corporation

• Motor de 125-hp acionando ventilador de exaustão para processo de filtro de vidro fiado.
• O problema envolvia rolamento do eixo do ventilador, não o motor em si.

Falha comum de instalação que reduz espessura do filme é aperto excessivo do adaptador cônico em rolamento de rolos esféricos de dupla carreira em bloco de travesseiro. Aperto excessivo elimina folga interna, forçando rolamento em condição de baixa espessura de filme. Mesmo com leituras normais de vibração, a confiabilidade do equipamento é comprometida. Medir espessura do filme na partida, sem estabelecer baseline, pode expor esse problema oculto.

Figura 4. Adaptador cônico segurando rolamento de rolos esféricos de dupla carreira.

Estudo de Caso 4 – Superior Lumber Company

• Motor de 25-hp acionando edger em serraria.

Motores montados no pé, verticalmente montados, experimentam cargas de impulso maiores e podem perder lubrificante através das faces abertas ou blindadas do rolamento. Um rolamento vedado de lado retém lubrificante na metade inferior, mas todas as esferas carregam de um lado, aumentando tensões radiais e de impulso. Nesta orientação, lubrificação mais frequente que o cronograma do fabricante pode ser necessária.

Figura 5. Rolamento de motor montado verticalmente experimentando cargas de impulso aumentadas.

Conclusão

Medir espessura do filme de lubrificação é indispensável para gestão de ativos e confiabilidade de máquinas. Detecção precoce de sub ou superlubrificação, seleção incorreta de lubrificante, falhas de instalação ou contaminação permite intervir antes que um rolamento falhe.

Mesmo um rolamento vedado pode perder seu filme protetor; conhecer sua espessura permite aplicar lubrificação apenas quando verdadeiramente necessária. Sistemas de lubrificação automática, guiados por dados de espessura de filme em tempo real, podem entregar quantidade ótima de lubrificante no momento precisamente certo. Esta prática não apenas estende vida do rolamento mas também protege seu bottom line.