2.3- Mancais De Rolamento + Estudo Dirigido Ii

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA Escola Politécnica Departamento de Engenharia Mecânica

2 – Resistências Passivas Elementos de Máquinas e Motores ENG 169

Professor

Geraldo Natanael Salvador-Ba 2011.1

Sumário

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Resistências Passivas

1. Atrito 2. Lubrificantes. 3. Mancais de deslizamento. 4. Mancais de rolamento. 5. Choque. 6. Bate-estacas.

Elementos de Máquinas e Motores

Prof°° Geraldo Natanael Prof

2.4-- Mancais de Rolamento 2.4

Mancais de rolamentos - Conceitos

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 Atrito de escorregamento: é o atrito produzido entre a superfície do eixo e a superfície de um furo. Quando é necessário reduzir ainda mais o atrito de escorregamento, utilizamos um outro elemento de máquina, chamado rolamento.  Mancais de rolamentos: são mancais geralmente utilizados em eixos das máquinas, funcionando assentados em apoios, quando se necessita de maior velocidade e menos atrito.

 Rolamentos: limitam, ao máximo, as perdas de energia em conseqüência do atrito. São geralmente constituídos de dois anéis concêntricos, entre os quais são colocados elementos rolantes como esferas, roletes e agulhas.

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Mancais de rolamentos - Conceitos  O anel externo é fixado no mancal, enquanto que o anel interno é fixado diretamente ao eixo.

6

Mancais de rolamentos - Conceitos

7

Mancais de rolamentos - Aplicação

8

Mancais de rolamentos - Aplicação

9

Mancais de rolamentos - Aplicação

10

Mancais de rolamentos - Aplicação

11

Mancais de rolamentos - Aplicação

12

Mancais de rolamentos - Aplicação

Pos.

Denominação

Código

Quant.

1

Anel elástico

10-050-0100

2

2

Rolamento 6204 ZZ

10-050-1801

2

3

Corpo do mancal

10-050-0301

1

4

Parafuso

10-064-1600

4

5

Eixo do mancal

10-050-0500

1

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Mancais de rolamentos - Aplicação  Unidade de Bombeio Mecânico

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Mancais de rolamentos - Lubrificação

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Mancais de rolamentos - Vantagens  Vantagens e desvantagens dos mancais de rolamentos.

Vantagens Menor atrito e aquecimento.

Desvantagens

Maior sensibilidade aos choques. Baixa exigência de lubrificação. Maiores custos de fabricação. Intercambialidade internacional. Tolerância pequena para carcaça e alojamento do eixo. Não há desgaste do eixo. Não suporta cargas tão elevadas como os mancais de deslizamento. Pequeno aumento da folga Ocupa maior espaço radial. durante a vida útil.

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Mancais de rolamentos - Tipos e seleção  Normalização dos rolamentos: geralmente é feita a partir do diâmetro interno d, isto é, a partir do diâmetro do eixo em que o rolamento é utilizado.  Para cada diâmetro são definidas três séries de rolamentos: leve, média e pesada. A série leve é usada para cargas pequenas.  Os valores do diâmetro D e da largura L aumentam progressivamente em função dos aumentos das cargas.

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Mancais de rolamentos - Tipos e seleção  Dimensões e características dos rolamentos: são indicadas nas normas técnicas e nos catálogos de fabricantes.

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Mancais de rolamentos – Forças atuantes

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Mancais de rolamentos - Cargas

Mancais de rolamentos - Classificação

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 Classificação dos rolamentos de acordo com as forças que eles suportam.  Radiais: não suportam cargas axiais e impedem o deslocamento no sentido transversal ao eixo.

 Axiais: não podem ser submetidos a cargas radiais. Impedem o deslocamento no sentido axial, isto é, longitudinal ao eixo.

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Mancais de rolamentos - Classificação  Mistas: suportam tanto carga radial como axial. Impedem o deslocamento tanto no sentido transversal quanto no axial.

 Uso e aplicações: apresentam uma infinidade de tipos para aplicação específica como máquinas agrícolas, motores elétricos, máquinas, ferramentas, compressores, construção naval etc.

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Mancais de rolamentos - Classificação  Classificação dos rolamentos em função dos seus elementos rolantes:

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Mancais de rolamentos - Classificação  De esferas: os corpos rolantes são esferas.  Apropriados para velocidades (rotações) mais elevadas.

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Mancais de rolamentos - Classificação

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Mancais de rolamentos - Classificação  De rolos: os corpos rolantes são formados de cilindros, rolos cônicos ou barriletes.  Suportam cargas maiores e devem ser usados em velocidades menores.

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Mancais de rolamentos - Classificação  O furo sobre o centro da caixa é para lubrificação de rolamentos de rolos esféricos através de uma ranhura e três furos no anel externo. A base da caixa é equipada com um plugue de drenagem para auxiliar na remoção de lubrificantes velhos.

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Mancais de rolamentos - Classificação  De agulhas: os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e grande comprimento.  São recomendados para mecanismos oscilantes, onde a carga não é constante e o espaço radial é limitado.

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Mancais de rolamentos - Montagem

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Mancais de rolamentos - Montagem

30

Mancais de rolamentos - Montagem

31

Mancais de rolamentos - Falhas  Lubrificação inadequada: - excesso de lubrificante - falta de lubrificante - contaminação  Cargas excessivas: - desalinhamento - desbalanceamento - empenamento - etc.  Manuseio ou instalação incorreta.  Idade: vida útil

Impactos na pista externa

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Mancais de rolamentos - Preditiva  Monitoramento Preditivo:  Determinar Equipamentos a ser Monitorados  Criar Banco de Dados  Inserir Informações Técnicas  Coletar Dados (Medir as Máquinas)  Analisar os Dados Registrados na Medição  Elaborar Relatórios  Fazer Avaliação Pós-Intervenção

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Mancais de rolamentos - Preditiva VALORES MEDIDOS  Velocidade (mm/s) : técnica para medições de freqüências baixas e detecção de falhas tais como desbalanceamento, desalinhamento, folgas excessivas, rolamentos em fase de falha avançada, etc.  Envelope (gE - SKF): realça defeitos provocados por choques tais como rolamentos e engrenagens, etc.

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35

Mancais de rolamentos - Preditiva

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Mancais de rolamentos - Preditiva COLETA E ANÁLISE Gráfico de tendência: quando parar ?

A2

PARADA

Data da Coleta

A1

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Mancais de rolamentos - Preditiva Norma ISO 10816-1 Velocidade de Vibração (mm/s) Classe I - Máquinas Pequenas (até 20 c.v.) Classe II - Máquinas Médias (de 20 a 100 c.v.) Classe III - Máquinas Grandes (acima de 100 c.v.) com Base Rígida Classe IV - Máquinas Grandes (acima de 100 c.v.) com Base Flexível

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Mancais de rolamentos - Preditiva SKF: avaliação de rolamentos através da técnica de Envelope de Aceleração (gE)

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Mancais de rolamentos - Preditiva ANÁLISE DE FALHAS: ESPECTRO DE FALHA DE ROLAMENTO

39

Mancais de rolamentos - Preditiva ANÁLISE DE FALHAS: ESPECTRO DE DESBALANCEAMENTO

1xRPM

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Mancais de rolamentos - Preditiva ANÁLISE DE FALHAS: ESPECTRO DE DESALINHAMENTO

41

Mancais de rolamentos - Preditiva DESALINHAMENTO DO EIXO

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Mancais de rolamentos - Preditiva ANÁLISE DE FALHAS: ESPECTRO DE FOLGAS MECÂNICAS

Freqüência de 1xRPM e seus múltiplos

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EQUIPAMENTOS EM ALARME A2 Para equipamentos em alarme A2, sugerimos programar as intervenções o mais rápido possível e realizar uma nova medição. TAG

Equipamento

Área / Setor

Estação 1

Ventilador 02 da estação – UM 121972

Rotogravura 06

Serviço Executado



Monitoramento por Análise de Vibrações.

Resultado (s) 

VIBRAÇÃO

-

Desbalanceamento: Níveis altos em 1xrpm do motor ( 3450 rpm)



SENSITIVA

-

Sem anormalidades.

-

Temperatura dos mancais OK.

RECOMENDAMOS 

VIBRAÇÃO

-

Retirar a proteção frontal da carcaça (caracol), limpar inspecionar.

o rotor

e

-

Caso seja visto algum problema no rotor e/ou a limpeza não seja o suficiente para diminuir a vibração, realizar o Balanceamento do equipamento.

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Mancais de rolamentos - Preditiva

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Quais os principais problemas em Máquinas ? Desalinhamento

Desbalanceamento

Rolamento

Folgas

Elétrico

Engrenagens

Lubrificação

Forças e Mancais - Conceitos

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 Mancais de deslizamento e rolamentos.  Escolha um equipamento rotativo.  Identifique (especificação) qual o tipo de mancal (“explodindo” o equipamento).  Identifique as forças atuantes no mancal.  Identifique (especificação) o tipo de lubrificante utilizado.

Estudo Dirigido - II

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Referências Bibliográficas  HALL, Allen Strickland; HOLOWENKO, Alfred R.; LAUGHLIN, M.S. Elementos orgânicos de máquinas. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1977.  SHIGLEY, Joseph Edward. Elementos de máquinas – Vol. I e II. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1984.  FAIRES, Vigil M. Elementos orgânicos de máquinas – Vol. I e II. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1985.  SASS, F. ; BOUCHÉ, Ch.; LEITNER. (Orgs). Manual do Engenheiro Mecânico – Vol. I, II, III, IV, V e VI. São Paulo: Hermus, 1980.  CASSILLAS, A.L. Máquinas: formulário Técnico. São Paulo: Mestre Jou,1963.  VBOOK.PUB  SKF : Abecom Service  http://www.mspc.eng.br Observação: a apresentação foi elaborada, baseada na bibliografia em referência. Não seguimos a metodologia científica referenciando páginas e autor em cada slide.