Você sabe o que o frio causa aos rolamentos das rodas? E como minimizar esse efeito adverso?

Em muitos cenários de produção industrial e operação de equipamentos mecânicos, os rolamentos são componentes essenciais, e a estabilidade de seu desempenho está diretamente relacionada ao funcionamento normal de todo o sistema. No entanto, com a chegada do frio, surgem uma série de problemas complexos e difíceis, que impactam negativamente o funcionamento normal dos rolamentos.

 

Encolhimento do material

Os rolamentos são geralmente feitos de metal (por exemplo, aço), que possui a propriedade de expansão e contração térmica. Os componentes deconsequênciaComponentes como os anéis interno e externo, elementos rolantes, sofrem contração em ambientes frios. Para um rolamento de tamanho padrão, os diâmetros interno e externo podem encolher alguns mícrons quando a temperatura cai de 20 °C para -20 °C. Essa contração pode reduzir a folga interna do rolamento. Se a folga for muito pequena, o atrito entre o corpo rolante e os anéis interno e externo aumentará durante a operação, o que afetará a flexibilidade rotacional do rolamento, aumentará a resistência e o torque de partida do equipamento.

Alteração na dureza

O clima frio altera a dureza do material do rolamento em certa medida. Geralmente, os metais tornam-se quebradiços em baixas temperaturas e sua dureza aumenta relativamente. No caso do aço para rolamentos, embora sua tenacidade seja boa, ela ainda se reduz em ambientes extremamente frios. Quando o rolamento é submetido a cargas de impacto, essa alteração na dureza pode torná-lo mais propenso a rachaduras ou mesmo fraturas. Por exemplo, em rolamentos de equipamentos de mineração ao ar livre, se submetidos ao impacto de minério caindo em clima frio, a probabilidade de danos é maior do que em temperatura normal.

Alteração do desempenho da graxa

A graxa é um dos fatores essenciais para garantir o funcionamento adequado dos rolamentos. Em climas frios, a viscosidade da graxa aumenta. A graxa comum pode ficar mais espessa e menos fluida, dificultando a formação de uma película de óleo adequada entre o corpo rolante e as pistas do rolamento. Em um rolamento de motor, a graxa preenche bem todos os espaços internos em temperatura ambiente. Com a queda da temperatura, a graxa torna-se pegajosa e o corpo rolante não consegue distribuí-la uniformemente por todas as áreas de contato durante o rolamento, aumentando o atrito e o desgaste. Além disso, a velocidade de rotação pode oscilar, prejudicando a qualidade da superfície e a precisão dimensional das peças usinadas. Em casos graves, isso pode levar ao superaquecimento ou até mesmo ao travamento do rolamento.

Vida útil reduzida

A combinação desses fatores — aumento do atrito, redução da resistência ao impacto e lubrificação inadequada dos rolamentos em climas frios — pode acelerar o desgaste dos rolamentos. Em circunstâncias normais, os rolamentos podem funcionar por milhares de horas, mas em ambientes frios, devido ao aumento do desgaste, podem falhar em poucas centenas de horas, apresentando problemas como desgaste dos elementos rolantes, corrosão das pistas de rolamento, etc., o que reduz significativamente a vida útil dos rolamentos.

 

Diante desses efeitos adversos do clima frio nos rolamentos, como podemos atenuá-los?

Escolha a graxa certa e controle a quantidade.

Em climas frios, deve-se utilizar graxa com bom desempenho em baixas temperaturas. Esse tipo de graxa mantém boa fluidez em baixas temperaturas, como os produtos que contêm aditivos especiais (por exemplo, graxas à base de poliuretano). Elas não são muito viscosas e reduzem efetivamente o atrito dos rolamentos durante a partida e a operação. De modo geral, o ponto de fluidez (a temperatura mais baixa na qual uma amostra de óleo resfriada pode fluir sob condições de teste específicas) das graxas para baixas temperaturas é muito baixo, podendo chegar a -40 °C ou até menos em alguns casos, garantindo assim uma boa lubrificação dos rolamentos mesmo em climas frios.

A quantidade correta de graxa também é importante para o funcionamento dos rolamentos em climas frios. Pouca graxa resulta em lubrificação insuficiente, enquanto o excesso causa muita resistência à agitação durante a operação. Em climas frios, o excesso de graxa deve ser evitado devido ao aumento da viscosidade. Normalmente, para rolamentos de pequeno e médio porte, a quantidade de graxa utilizada corresponde a cerca de 1/3 a 1/2 do espaço interno do rolamento. Isso garante a lubrificação e reduz a resistência causada pelo excesso de graxa.

 

Troque a graxa regularmente e reforce a vedação.
Mesmo utilizando graxa adequada, com o passar do tempo e o funcionamento do rolamento, a graxa se contaminará, oxidará e sofrerá outros problemas. Esses problemas podem ser agravados em climas frios. Recomenda-se reduzir o intervalo de troca da graxa de acordo com o funcionamento do equipamento e as condições ambientais. Por exemplo, em condições normais, a graxa pode ser trocada a cada seis meses, enquanto em condições de frio, esse intervalo pode ser reduzido para 3 a 4 meses, garantindo assim o bom desempenho da graxa.
Uma boa vedação pode impedir a entrada de ar frio, umidade e impurezas no rolamento. Em climas frios, você pode usar vedações de alto desempenho, como vedações de lábio duplo ou vedações labirínticas. As vedações de lábio duplo possuem lábios interno e externo para bloquear melhor objetos estranhos e umidade. As vedações labirínticas possuem uma estrutura complexa de canais que dificulta a entrada de substâncias externas no rolamento. Isso reduz os danos à estrutura interna do rolamento causados ​​pela expansão do gelo, além de impedir a entrada de impurezas que aumentam o desgaste do rolamento.
A superfície do rolamento pode ser revestida com uma camada protetora, como tinta anticorrosiva ou revestimento protetor para baixas temperaturas. A tinta anticorrosiva impede a corrosão do rolamento em condições de frio ou umidade, enquanto os revestimentos protetores criogênicos atenuam os efeitos das variações de temperatura no material do rolamento. Esses revestimentos atuam como uma barreira protetora, evitando a erosão direta da superfície do rolamento em ambientes de baixa temperatura e minimizando as alterações nas propriedades do material devido às variações de temperatura.
Aquecimento do equipamento
Aquecer toda a unidade antes de ligá-la é um método eficaz. Para alguns equipamentos pequenos, pode-se colocá-los em uma estufa por um período de tempo para permitir que a temperatura dos rolamentos suba. Para equipamentos grandes, como rolamentos de guindastes de grande porte, pode-se utilizar fita de aquecimento, ventilador ou outro equipamento para pré-aquecer a parte do rolamento. A temperatura de pré-aquecimento geralmente pode ser controlada entre 10 e 20 °C, o que permite que as partes do rolamento se expandam e retornem à folga normal, além de reduzir a viscosidade da graxa, o que contribui para a partida suave do equipamento.
Para alguns rolamentos que podem ser desmontados, o pré-aquecimento em banho de óleo é um bom método. Os rolamentos são colocados em óleo lubrificante aquecido à temperatura adequada, garantindo um aquecimento uniforme. Este método não só expande o material do rolamento, como também permite que o lubrificante penetre completamente nas folgas internas. A temperatura do óleo de pré-aquecimento geralmente fica entre 30 e 40 °C, e o tempo pode ser controlado de acordo com o tamanho e o material do rolamento, entre outros fatores, em cerca de 1 a 2 horas. Este método melhora significativamente o desempenho do rolamento na partida a frio.

Embora o frio apresente problemas para os rolamentos, é possível construir uma forte linha de defesa com a escolha da graxa, vedação e proteção de pré-aquecimento adequadas. Isso não só garante o funcionamento confiável dos rolamentos em baixas temperaturas e prolonga sua vida útil, como também promove o desenvolvimento estável do setor, permitindo que a TP siga tranquilamente rumo a uma nova jornada industrial.

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