Você sabe o que o frio faz com os rolamentos das rodas? E como mitigar 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 à operação normal de todo o sistema. No entanto, quando o tempo frio chega, uma série de problemas complexos e difíceis surgem, o que tem um impacto bastante adverso na operação normal do rolamento.

 

Encolhimento do material

Os rolamentos são geralmente feitos de metal (por exemplo, aço), que possui a propriedade de expansão e contração térmica. Os componentes deconsequência, como os anéis interno e externo e os elementos rolantes, encolherão em ambientes frios. Para um rolamento de tamanho padrão, os diâmetros interno e externo podem encolher alguns micrômetros quando a temperatura cai de 20 °C para -20 °C. Essa contração pode fazer com que a folga interna do rolamento diminua. 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.

Mudança de dureza

O clima frio altera a dureza do material do mancal até certo ponto. Geralmente, os metais tornam-se quebradiços em baixas temperaturas e sua dureza aumenta relativamente. No caso do aço para mancais, embora sua tenacidade seja boa, ela ainda pode ser reduzida em ambientes extremamente frios. Quando o mancal é submetido a cargas de choque, essa mudança na dureza pode torná-lo mais propenso a trincas ou até mesmo fraturas. Por exemplo, em mancais de equipamentos de mineração ao ar livre, se submetidos ao impacto da queda de minério em clima frio, é mais provável que sejam danificados do que em temperaturas normais.

Mudança de desempenho da graxa

A graxa é um dos principais fatores para garantir o funcionamento funcional dos rolamentos. Em climas frios, a viscosidade da graxa aumenta. A graxa comum pode se tornar mais espessa e menos fluida. Isso dificulta a formação de uma boa película de óleo entre o corpo rolante e as pistas do rolamento. Em um rolamento de motor, a graxa pode ser bem preenchida em todas as folgas internas em temperatura normal. À medida que a temperatura diminui, a graxa se torna pegajosa e o corpo rolante não consegue levar a graxa uniformemente a todas as partes de contato durante a laminação, o que aumenta o atrito e o desgaste, e sua velocidade de rotação pode flutuar, o que prejudica a qualidade da superfície e a precisão dimensional das peças usinadas. Em casos graves, pode levar ao superaquecimento ou até mesmo à gripagem do rolamento.

Vida útil reduzida

A combinação desses fatores, como aumento do atrito, redução da tenacidade ao impacto e lubrificação inadequada dos rolamentos em climas frios, pode acelerar o desgaste. Em condições normais, os rolamentos podem funcionar por milhares de horas, mas em ambientes frios, devido ao aumento do desgaste, podem apresentar falhas após algumas centenas de horas, como desgaste do corpo rolante, corrosão das pistas, etc., o que reduz significativamente a vida útil dos rolamentos.

 

Diante desses efeitos adversos do tempo frio nos rolamentos, como podemos aliviá-los?

Escolha a graxa certa e controle a quantidade

Em climas frios, deve-se utilizar graxas com bom desempenho em baixas temperaturas. Esse tipo de graxa pode manter boa fluidez em baixas temperaturas, como produtos que contêm aditivos especiais (por exemplo, graxas à base de poliuretano). Elas não são muito viscosas e podem reduzir 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 resfriado pode fluir sob condições de teste especificadas) das graxas para baixas temperaturas é muito baixo, e algumas podem chegar a -40 °C ou até menos, garantindo assim uma boa lubrificação dos rolamentos mesmo em climas frios.

A quantidade correta de graxa também é importante para a operação do rolamento em climas frios. Pouca graxa resultará em lubrificação insuficiente, enquanto o excesso de graxa fará com que o rolamento produza muita resistência à agitação durante a operação. Em climas frios, o excesso de graxa deve ser evitado devido ao aumento da viscosidade da graxa. Normalmente, para rolamentos de pequeno e médio porte, a quantidade de graxa é de 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 fortaleça a vedação
Mesmo com o uso de graxa adequada, com o passar do tempo e a operação do rolamento, a graxa pode ser contaminada, oxidada e assim por diante. Esses problemas podem ser agravados em climas frios. Recomenda-se reduzir o ciclo de troca de graxa de acordo com a operação do equipamento e as condições ambientais. Por exemplo, em condições normais, a graxa pode ser trocada a cada seis meses e, em condições frias, pode ser reduzida para a cada 3 a 4 meses para garantir que o desempenho da graxa esteja sempre em boas condições.
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 de labirinto. As vedações de lábio duplo possuem bordas internas e externas para melhor bloquear a entrada de objetos estranhos e umidade externa. As vedações de labirinto possuem uma estrutura de canal complexa que dificulta a entrada de substâncias externas no rolamento. Isso reduz os danos à estrutura interna do rolamento causados ​​pela expansão da água congelada, além de impedir a entrada de impurezas, resultando em maior desgaste do rolamento.
A superfície do rolamento pode ser revestida com um revestimento protetor, como tinta antiferrugem ou revestimento protetor para baixas temperaturas. A tinta antiferrugem pode evitar que o rolamento enferruje em condições frias ou úmidas, enquanto os revestimentos protetores criogênicos podem mitigar os efeitos das mudanças de temperatura no material do rolamento. Esses revestimentos atuam como um guardião para proteger a superfície do rolamento da erosão direta em ambientes de baixas temperaturas e também ajudam a minimizar as alterações nas propriedades do material devido a 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 um "conservatório" por um período para permitir que a temperatura do rolamento aumente. Para equipamentos grandes, como rolamentos de guindastes de grande porte, pode-se usar fita térmica, ventilador ou outro equipamento para pré-aquecer a peça do rolamento. A temperatura de pré-aquecimento geralmente pode ser controlada em torno de 10 a 20 °C, o que pode fazer com que as peças do rolamento se expandam e retornem à folga normal, enquanto reduz a viscosidade da graxa, o que contribui para uma partida suave do equipamento.
Para alguns rolamentos desmontáveis, o pré-aquecimento em banho de óleo é um bom método. Mergulhe os rolamentos no óleo lubrificante aquecido à temperatura adequada, para que sejam aquecidos uniformemente. Este método não apenas expande o material do rolamento, mas também permite que o lubrificante penetre totalmente na folga interna do rolamento. A temperatura do óleo pré-aquecido é geralmente de cerca de 30 a 40 °C, e o tempo pode ser controlado de acordo com o tamanho do rolamento, o material e outros fatores em cerca de 1 a 2 horas, o que pode melhorar efetivamente o desempenho do rolamento na partida em clima frio.

Embora o frio cause problemas aos rolamentos, ele pode construir uma forte linha de defesa com a escolha correta de graxa, vedação e proteção contra pré-aquecimento. Isso não apenas garante a operação confiável dos rolamentos em baixas temperaturas, prolonga sua vida útil e promove o desenvolvimento estável da indústria, permitindo que a TP caminhe com tranquilidade rumo a uma nova jornada industrial.

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