Impacto da vibração na vida útil do rolamento:
Aumento do desgaste: As vibrações causam micromovimentos entre os corpos rolantes e as pistas dos rolamentos, levando a padrões de desgaste irregulares. Esses movimentos microscópicos, conhecidos como “fretting”, podem degradar as superfícies de rolamento ao longo do tempo. Os elementos rolantes também podem sofrer fadiga superficial devido a essas vibrações, causando corrosão, rachaduras ou lascamento, que é a descamação do material do rolamento. Com o tempo, esses danos podem fazer com que os rolamentos falhem prematuramente, resultando em paradas não programadas, reparos dispendiosos e diminuição da eficiência do compressor. O desgaste contínuo devido a vibrações reduz significativamente a vida útil operacional dos rolamentos.
Desalinhamento: As vibrações geralmente contribuem ou resultam do desalinhamento do rolamento e do eixo. Quando ocorre desalinhamento, a carga é distribuída de forma desigual pelas superfícies do rolamento, aumentando a tensão localizada. Essa carga incorreta coloca pressão extra em partes específicas do rolamento, acelerando o desgaste e potencialmente levando ao emperramento do rolamento ou a uma falha catastrófica. Rolamentos desalinhados não apenas causam vibrações, mas também amplificam as vibrações existentes no sistema, criando um ciclo de feedback que acelera rapidamente os danos.
Fricção e Calor: A vibração causa atrito adicional dentro do conjunto do rolamento, especialmente entre os corpos rolantes e as pistas. Esse atrito gera calor excessivo, o que prejudica tanto o rolamento quanto sua lubrificação. As altas temperaturas operacionais fazem com que os lubrificantes se degradem mais rapidamente, reduzindo sua viscosidade e eficácia. A lubrificação deficiente pode resultar em contato metal com metal, aumentando ainda mais o atrito e o desgaste. Se não for verificado, esse processo leva ao superaquecimento do rolamento, quebra do lubrificante e eventual gripagem do rolamento, o que pode danificar todo o compressor.
Fadiga e falha: Os rolamentos estão sujeitos a cargas cíclicas durante a operação e as vibrações aumentam a magnitude e a frequência desses ciclos. A combinação de cargas dinâmicas e tensões induzidas por vibração causa fadiga no material do rolamento. Ciclos de tensão repetidos ao longo do tempo levam a microfissuras nas superfícies do rolamento, que podem se propagar e causar falhas. A falha por fadiga é especialmente comum quando as vibrações estão próximas das frequências ressonantes naturais do rolamento, onde mesmo pequenas vibrações podem ter grandes efeitos destrutivos. As falhas relacionadas à fadiga normalmente resultam na redução da vida útil do rolamento, exigindo substituições frequentes.
Métodos para minimizar vibrações:
Instalação precisa: Uma das causas mais comuns de falha do rolamento relacionada à vibração é a instalação inadequada. A precisão durante o processo de instalação do rolamento é fundamental para garantir que o rolamento esteja perfeitamente alinhado com o eixo e a caixa. Mesmo um leve desalinhamento pode levar ao aumento da vibração, distribuição desigual da carga e desgaste acelerado. O uso de ferramentas de instalação especializadas, o cumprimento das diretrizes do fabricante e as especificações de torque adequadas podem ajudar a evitar o desalinhamento. Garantir que os rolamentos sejam montados corretamente desde o início reduz significativamente o risco de danos induzidos por vibração ao longo do tempo.
Componentes Rotativos Equilibrados: O balanceamento regular dos componentes rotativos, como os parafusos e rotores do compressor, é essencial para minimizar a vibração. O desequilíbrio nestes componentes transfere diretamente forças dinâmicas para os rolamentos, causando vibração excessiva. Mesmo pequenos desequilíbrios podem ter um impacto significativo no perfil de vibração do sistema e na longevidade do rolamento. A realização de verificações de equilíbrio de rotina durante a manutenção e o uso de ferramentas de análise de vibração podem ajudar a detectar desequilíbrios precocemente, permitindo correções oportunas e garantindo uma operação suave. O balanceamento adequado não apenas protege os rolamentos, mas também melhora a eficiência e o desempenho geral do compressor.
Screw Compressor Rolamentos autocompensadores de rolos axiais
