MATERIAL DIDÁTICO DAS AULAS DE
MANUTENÇÃO INDUSTRIAL - MIND
JOINVILLE, AGOSTO DE 2004
Manutenção Industrial
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Sumário
1. MANUTENÇÃO – CONCEITOS E OBJETIVOS ............................................................................................ 8
1.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA.......................................................................................................................9
1.1.1 Manutenção Corretiva Não Planejada ............................................................................................... 10
1.1.2 Manutenção Corretiva Planejada......................................................................................................10
1.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA ................................................................................................................... 10
1.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA...................................................................................................................... 12
1.4 MANUTENÇÃO DETECTIVA ..................................................................................................................... 14
1.5 MANUTENÇÃO PRÓ-ATIVA ..................................................................................................................... 15
1.5.1 TPM - Manutenção Produtiva Total –................................................................................................ 15
1.5.2 MA - Manutenção Autônoma –......................................................................................................... 16
1.6 ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO ............................................................................................................. 16
1.7 COMPARAÇÃO DE CUSTOS..................................................................................................................... 16
1.8 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO ................................................................................................................ 17
1.9 ESTRUTURAS DE MANUTENÇÃO ............................................................................................................. 18
1.9.1 MANUTENÇÃO POR ÁREA ................................................................................................................ 18
1.9.2 MANUTENÇÃO POR DEPARTAMENTO............................................................................................... 19
1.9.3 MANUTENÇÃO CENTRALIZADA........................................................................................................ 20
1.9.4 MANUTENÇÃO COMBINADA ............................................................................................................ 21
2. HIERARQUIA ORGANIZACIONAL DA MANUTENÇÃO ............................................................................ 22
2.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 23
3. A MANUTENÇÃO E A INTERAÇÃO ENTRE AS FASES DO PROCESSO PRODUTIVO – ÊNFASE NAS
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS................................................................................................................... 24
3.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 27
4. ROTEIRO PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS ........................................................................................... 29
4.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 30
5. DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO DE ISHIKASWA.................................................................................. 31
5.1 DIAGRAMAS: DESEMPENHO DESEJADO E PROBLEMA................................................................................ 32
5.2 COMO FAZER O DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO ................................................................................ 33
5.3 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 35
6. MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT ............................................................................................. 36
6.1 O QUE É E COMO SE FAZ O TPM? ............................................................................................................ 37
6.2 AS 6 GRANDES PERDAS .......................................................................................................................... 38
6.3 O CONCEITO QUEBRA ZERO.................................................................................................................... 40
6.4 OS OITO PILARES DO TPM...................................................................................................................... 41
6.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 43
7. CÁLCULOS DE RENDIMENTO GLOBAL DE EQUIPAMENTO.................................................................... 44
7.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 45
8. MÉTODO DO CAMINHO CRÍTICO - CPM (CRITICAL PARTH METHOD)................................................. 46
9. LUBRIFICAÇÃO....................................................................................................................................... 49
9.1 FUNÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO E DOS LUBRIFICANTES.................................................................................. 49
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9.2 CLASSIFICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES ..................................................................................................... 50
9.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS QUANTO À ORIGEM ..................................................................................... 51
9.4 CARACTERÍSTICAS DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES ...................................................................................... 52
9.5 IMPORTÂNCIA DA VISCOSIDADE............................................................................................................. 53
9.5.1 Índice de Viscosidade IV .................................................................................................................. 54
9.5.2 Os óleos multiviscosos .................................................................................................................... 54
9.6 NORMAS E SIGLAS DA LUBRIFICAÇÃO... .................................................................................................. 55
9.7 GRAXAS................................................................................................................................................. 56
9.7.1 Vantagens e Desvantagens das Graxas ............................................................................................ 57
9.7.2 Como escolher uma Graxa .............................................................................................................. 58
9.8 LUBRIFICANTES SÓLIDOS...................................................................................................................... 59
9.9 ADITIVOS ............................................................................................................................................. 60
9.10 MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES ......................................................................... 64
9.10.1 Métodos de Lubrificação por Gravidade .......................................................................................... 64
9.10.2 Métodos de Lubrificação por Capilaridade ........................................................................................ 65
9.10.3 Método de Lubrificação por Salpico ................................................................................................ 66
9.10.4 Método de Lubrificação por Névoa de Oleo ...................................................................................... 67
9.10.5 Método de Lubrificação por Imersão .............................................................................................. 68
9.10.6 Método de Lubrificação por Sistema Forçado................................................................................... 68
9.11 MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA................................................................................................. 69
9.12 CUNHA LUBRIFICANTE......................................................................................................................... 71
9.13 LUBRIFICAÇÃO DOS MANCAIS DOS MOTORES........................................................................................ 72
9.13.1 Lubrificação de mancais de rolamento ............................................................................................ 72
9.14 LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS FECHADAS ....................................................................................... 73
9.15 LUBRIFICAÇÃO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA......................................................................................... 73
9.15 EXEMPLO DE LUBRIFICAÇÃO AUTOMOTIVA - DODGE POLARA 1979 ......................................................... 75
9.16 ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES.................................................................................. 76
9.17 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS.................................................................... 78
9.18 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS ............................................................... 79
9.19 CLASSIFICAÇÃO ISO PARA LUBRIFICANTES INDUSTRIAIS ...................................................................... 79
9.20 CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA GRAXAS LUBRIFICANTES ............................................................................ 80
9.21 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS ................................................................... 81
9.22 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA OS ÓLEOS DE CAIXAS DE MUDANÇAS E DIFERENCIAIS ................................... 82
9.23 ATIVIDADE COMPLEMENTAR ................................................................................................................ 82
9.24 PLANO DE LUBRIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO TORNO NARDINI 220 M-II ................................................ 84
9.25 COMO IMPLANTAR UM PLANO DE LUBRIFICAÇÃO NA SUA EMPRESA ....................................................... 86
10. FERROGRAFIA: ANÁLISE DE ÓLEO...................................................................................................... 88
10.1 PROBLEMAS TÍPICOS DETECTADOS...................................................................................................... 89
10.2 TIPOS DE MÁQUINAS MONITORADAS ................................................................................................... 89
10.2.1 Origem dos desgastes:.................................................................................................................. 90
10.3 TIPOS DE ANÁLISES FERROGRÁFICAS:.................................................................................................. 91
10. 4 ANÁLISE QUANTITATIVA (DR) .............................................................................................................. 91
10.4.1 Valores L, S, L+S e PLP.................................................................................................................. 92
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10.4.2 Exemplo de Caso Prático de DR ..................................................................................................... 94
10.5 ANÁLISE QUALITATIVA (AN)................................................................................................................. 95
10.5.1 Exemplo de Caso Prático de AN ..................................................................................................... 97
10.6 EXEMPLO DE RELATÓRIO GERADO - TRIBOLAB ..................................................................................... 99
10.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 100
11. MANCAIS DE DESLIZAMENTO (BUCHAS).......................................................................................... 101
11.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BUCHAS ...................................................................................... 102
11.2 APLICAÇÕES E MATERIAIS EMPREGADOS............................................................................................ 103
11.3 LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS DE DESLIZAMENTO .................................................................................. 103
11.4 LUBRIFICAÇÃO PERENE ..................................................................................................................... 104
12. MANCAIS DE ROLAMENTO................................................................................................................ 105
12.1 COMPARATIVO ENTRE ROLAMENTOS E BUCHAS.................................................................................. 105
12.2 TIPOS DE ROLAMENTOS .................................................................................................................... 106
12.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE ROLAMENTOS .............................................................................................. 107
12.4 LUBRIFICAÇÃO DOS ROLAMENTOS ..................................................................................................... 109
12.4.1 Lubrificação com graxa ............................................................................................................... 109
12.4.2 Seleção de Graxas para Rolamentos............................................................................................. 111
12.4.3 Lubrificação com óleo ................................................................................................................. 113
12.5 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS................................................................................. 114
12.6 ANÁLISE DE FALHAS EM ROLAMENTOS ................................................................................................ 119
12.7 SIMBOLOGIA DOS ROLAMENTOS ........................................................................................................ 126
12.8 ATIVIDADE COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 127
13. VARIADORES, REDUTORES E MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS..................................................... 129
13.1 TIPOS DE VARIADORES DE VELOCIDADE ............................................................................................ 129
13.1.1 Variadores com transmissão por correia ........................................................................................ 130
13.1.2 Problemas com Correias, Causas e Soluções ................................................................................. 131
13.1.3 Variador por roda de fricção ........................................................................................................ 132
13.2 MANUTENÇÃO DE VARIADORES E REDUTORES DE VELOCIDADE .......................................................... 133
13.3 MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS....................................................................................................... 134
13.4 DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS ................................................................................ 135
13.5 SINTOMAS DOS DEFEITOS EM ENGRENAGENS .................................................................................... 137
13.6 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ENGRENAGENS EM CONJUNTOS MECÂNICOS .................................... 138
13.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 139
14. MOTORES ELÉTRICOS....................................................................................................................... 140
14.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO........................................................................................................ 140
14.2 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES ELÉTRICOS ....................................................... 142
14.2.1 Sistemas de Alimentação: Trifásico e Monofásico........................................................................... 143
14.3 ELEMENTOS BÁSICOS DE UM MOTOR ................................................................................................. 143
134.4 INSTALAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS............................................................................................. 145
14.4.1 Fundações ................................................................................................................................. 146
14.4.2 Alinhamento................................................................................................................................ 147
14.4.3 Acoplamento.............................................................................................................................. 148
14.4.4 Montagem de polias ................................................................................................................... 148
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14.5 MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS.............................................................................................. 150
14.5.1 Limpeza...................................................................................................................................... 150
14.5.2 Lubrificação ................................................................................................................................ 150
14.5.3 Armazenagem............................................................................................................................ 152
14.5.4 Ventilação Adequada .................................................................................................................. 153
14.6 ANÁLISE DE FALHAS EM MOTORES ELÉTRICOS ................................................................................... 154
14.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 156
15. ACOPLAMENTOS................................................................................................................................. 157
15.1 ACOPLAMENTOS FIXOS....................................................................................................................... 157
15.1.1 Acoplamento rígido com flanges parafusadas ................................................................................ 158
15.1.2 Acoplamento com luva de compressão ou de aperto...................................................................... 158
15.1.3 Acoplamento de discos ou pratos................................................................................................. 158
15.2 ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS .............................................................................................................. 159
15.2.1 Acoplamento elástico de pinos..................................................................................................... 159
15.2.2 Acoplamento perflex ................................................................................................................... 159
15.2.3 Acoplamento elástico de garras ................................................................................................... 160
15.2.4 Acoplamento elástico de fita de aço ............................................................................................. 160
15.2.5 Acoplamento de engrenagens...................................................................................................... 161
15.2.6 Junta universal homocinética....................................................................................................... 161
15.3 ACOPLAMENTOS MÓVEIS ................................................................................................................... 161
15.4 MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS ........................................................................................................ 162
15.5 LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS.................................................................................................... 162
15.6 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 163
16. GUIAS ................................................................................................................................................ 164
16.1 TIPOS DE GUIAS ............................................................................................................................... 164
16.2 CLASSIFICAÇÃO DAS GUIAS ............................................................................................................... 165
16.3 TIPOS DE BARRAMENTOS E RÉGUAS DE AJUSTE ................................................................................. 166
16.4 MATERIAL DE FABRICAÇÃO DAS GUIAS................................................................................................ 166
16.5 PROTETORES E LUBRIFICAÇÃO DAS VIAS DESLIZANTES ...................................................................... 167
16.6 GUIAS DE ROLAMENTO...................................................................................................................... 168
16.7 CONSERVAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE GUIAS......................................................................................... 169
16.7.1 Rasquetear ................................................................................................................................. 169
16.7.2 Tipos de rasquete........................................................................................................................ 170
16.7.3 Manuseio do rasquete plano ........................................................................................................ 171
16.7.4 Controle do rasqueteamento ....................................................................................................... 172
16.8 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 172
17. VEDAÇÕES ......................................................................................................................................... 173
17.1 JUNTAS DE BORRACHA ...................................................................................................................... 173
17.1.1 Anéis de borracha (ring) ............................................................................................................. 173
17.1.2 Juntas de papelão ...................................................................................................................... 174
17.1.3 Juntas metálicas......................................................................................................................... 174
17.1.4 Juntas de teflon ......................................................................................................................... 174
17.1.5 Juntas de amianto ...................................................................................................................... 174
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17.1.6 Juntas de cortiça ........................................................................................................................ 174
17.2 RETENTORES .................................................................................................................................... 175
17.2.1 Elementos de um retentor básico................................................................................................. 175
17.2.2 Tipos de perfis de retentores ....................................................................................................... 176
17.2.3 Recomendações para a aplicação dos retentores ........................................................................... 176
17.2.4 Condições de armazenagem dos retentores .................................................................................. 177
17.2.5 Pré-lubrificação dos retentores .................................................................................................... 178
17.2.6 Cuidados na montagem do retentor ............................................................................................. 178
17.2.7 Cuidados na substituição do retentor............................................................................................ 178
17.2.8 Análise de falhas em retentores ................................................................................................... 179
17.3 GAXETAS .......................................................................................................................................... 180
17.3.1 Seleção da gaxeta ...................................................................................................................... 181
17.3.2 Substituição da gaxeta................................................................................................................ 182
17.3.3 Análise de falhas nas gaxetas ...................................................................................................... 183
17.4 SELO MECÂNICO ................................................................................................................................ 184
17.4.1 Vedação principal ........................................................................................................................ 184
17.4.2 Vedação secundária.................................................................................................................... 184
17.4.3 Vantagens do uso do selo mecânico ............................................................................................. 185
17.4.4 Cuidados com Manuseio e Montagem........................................................................................... 186
17.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 186
18. TERMOGRAFIA .................................................................................................................................. 186
18.1 TIPOS E PRINCÍPIO DE ENSAIO.......................................................................................................... 187
18.1.1 Termografia qualitativa ............................................................................................................... 187
18.1.2 Termografia quantitativa ............................................................................................................. 187
18.1.3 Princípio de ensaio...................................................................................................................... 187
18.1.4 Escala Monocromática................................................................................................................. 189
18.1.5 Escala Policromática ................................................................................................................... 189
18.2 A TERMOGRAFIA NA MANUTENÇÃO .................................................................................................... 189
18.2.1 As vantagens da termografia ....................................................................................................... 189
18.2.2 Áreas de aplicação da termografia ............................................................................................... 190
18.3 PRINCIPAIS SISTEMAS INFRAVERMELHOS........................................................................................... 194
18.3.1 Radiômetros .............................................................................................................................. 194
18.3.2 Termovisores ............................................................................................................................. 195
18.4 EXEMPLOS DE ANÁLISES TERMOGRÁFICAS ......................................................................................... 196
18.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 198
19. ANÁLISE DE VIBRAÇÕES ................................................................................................................... 199
19.1 CAUSAS, EFEITOS E CONTROLE.......................................................................................................... 200
19.2 SENSORES ........................................................................................................................................ 201
19.2.1 Probe de deslocamento sem contato ........................................................................................... 201
19.2.2 Pick-up de velocidade ................................................................................................................. 202
19.2.3 Acelerômetros ............................................................................................................................ 203
19.2.4 Comparativo entre os sensores .................................................................................................... 205
19.3 GRÁFICO DA ANÁLISE DE VIBRAÇÕES................................................................................................. 205
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19.4 ANOMALIAS ESPECTRAIS ................................................................................................................... 207
19.4.1 Picos nas freqüências múltiplas ou como múltiplos da velocidade dlo rotor ...................................... 207
19.4.2 Picos em velocidades independentes da velocidade do rotor........................................................... 208
19.4.3 Densidade espectral proveniente de componentes aleatórios da vibração ........................................ 208
20. INDICADORES DE MANUTENÇÃO..................................................................................................... 211
20.1 DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS .............................................................................................................. 211
20.2 INDICADORES CLASSE MUNDIAL ......................................................................................................... 213
21. CLASSIFICAÇÃO DE PRIORIDADES.................................................................................................. 215
21.1 NÍVEIS DE MANUTENÇÃO CONFORME A CRITICIDADE ......................................................................... 217
22. TRABALHO FINAL DE MANUTENÇÃO................................................................................................. 218
22.1 - 1ª ETAPA: IDENTIFICAÇÃO E DETALHAMENTO................................................................................... 218
22.2 - 2ª ETAPA: PLANO DE LUBRIFICAÇÃO................................................................................................. 218
22.3 - 3ª ETAPA: DIVIDIR A MÁQUINA E CLASSIFICAR ................................................................................. 219
22.4 - 4ª ETAPA: RELACIONAR AS PRINCIPAIS FALHAS E SOLUÇÕES............................................................. 220
22.5 - 5ª ETAPA: RELACIONAR AS MEDIDAS PREVENTIVAS........................................................................... 220
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1. MANUTENÇÃO – CONCEITOS E OBJETIVOS
Não basta uma empresa ter máquinas modernas, planos de expansão, mercado cativo,
tecnologia de ponta, produtos de qualidade, preços competitivos, ótimos funcionários e
programas de qualidade se ela não contar com um eficiente programa de manutenção
mecânica.
A manutenção industrial é a alma dos setores produtivos empresariais.
De fato, sem a manutenção mecânica das máquinas e equipamentos não será possível:
� cumprir os cronogramas de fabricação;
� obter produtos de qualidade;
� diminuir os custos de produção;
� aumentar a competitividade;
� manter a fidelidade dos clientes;
� conquistar novos clientes;
� reduzir as perdas de matéria-prima e energia;
� competir em igualdade de condições no mercado interno e externo.
A palavra Manutenção pode ser definida como sendo o processo de recuperação da
função de um sistema, através de uma intervenção programada ou não, de profissionais
tecnicamente capazes desta tarefa.
Em outras palavras: Manutenção é a técnica de conservar os equipamentos e
componentes em serviço durante o maior prazo possível e com o máximo rendimento. Como
tal, a função da manutenção efetiva deve ser considerada como parte integral e indispensável
da organização
Normalmente toda função básica de manutenção se resume ao seguinte:
� Efetuar reparos, selecionar, treinar e qualificar pessoal para assumir
responsabilidades de manutenção;
� Acompanhar projetos e montagens de instalações para posteriormente a manutenção
poder otimizá-los.
� Manter, reparar e fazer revisão geral de equipamentos e ferramentas, deixando-os
sempre em condições operacionais.
� Instalar e reparar equipamentos para atender necessidades da produção;
� Prever e preparar lista de materiais sobressalentes necessários e programar sua
conservação;
Manutenção Industrial
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� Racionalizar o maior número de sobressalentes ou equipamentos possíveis, dentro dos
critérios de menor custo e ótima performance;
� Manter um sistema de controle de custos de manutenção para cada equipamento em
que haja intervenção
A maneira pela qual é feita a intervenção nos equipamentos, sistemas ou instalações
caracteriza os vários tipos de manutenção existentes.
Algumas práticas básicas definem os tipos principais de manutenção que são:
• Manutenção Corretiva;
• Manutenção Preventiva;
• Manutenção Preditiva;
• Manutenção Pró-Ativa;
• Manutenção Detectiva;
• Engenharia de Manutenção.
1.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA
Manutenção Corretiva é a atuação para a correção da falha ou do desempenho
menor do que o esperado.
Ao atuar em um equipamento que apresenta um defeito ou um desempenho diferente do
esperado, estamos fazendo manutenção corretiva. Assim, a manutenção corretiva não é,
necessariamente, a manutenção de emergência após ter ocorrido a quebra ou falha do
equipamento, podendo ocorrer aos resultados abaixo daquele pré-estabelecido.
Convém observar que existem duas condições especificas que levam à manutenção
corretiva:
a) Desempenho deficiente apontado pelo acompanhamento das variáveis operacionais, como
tempo de ciclo, temperatura de trabalho, pressão de operação, nível de ruído ou de vibrações;
b) Ocorrência da falha ou quebra.
Desse modo, a ação principal na “Manutenção Corretiva é Corrigir ou Restaurar as
condições de funcionamento do equipamento ou sistema”.
A manutenção corretiva pode ser dividida em duas classes:
• Manutenção Corretiva Não Planejada.
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• Manutenção Corretiva Planejada.
1.1.1 Manutenção Corretiva Não Planejada
É a correção da FALHA de maneira aleatória. Caracteriza-se pela atuação da manutenção
em fato já ocorrido, seja este uma falha ou um desempenho menor do que o esperado. Não há
tempo para preparação do serviço. Infelizmente, ainda é mais praticado do que deveria.
Normalmente, a manutenção corretiva não planejada implica altos custos, pois a quebra
inesperada pode acarretar perdas de produção, perda da qualidade do produto e elevados
custos indiretos de manutenção.
Quando uma empresa tem a maior parte de sua manutenção corretiva na classe não
planejada, seu departamento de manutenção é comandado pelos equipamentos e o
desempenho empresarial da empresa, certamente, não está adequado às necessidades de
competitividade atuais.
1.1.2 Manutenção Corretiva Planejada
É a correção do desempenho menor o que o esperado ou antes da falha.
Um trabalho planejado é sempre mais barato, mais rápido e mais seguro do que um
trabalho não planejado. É será sempre de melhor qualidade.
Mesmo que a decisão gerencial seja de deixar o equipamento funcionar até a quebra,
essa é uma decisão conhecida, e algum planejamento pode ser feito quando a falha ocorrer.
Por exemplo, substituir o equipamento por outro idêntico, ter um kit para reparo rápido,
preparar o posto de trabalho com dispositivos e facilidades, etc.
1.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Manutenção Preventiva é a atuação realizada deforma a reduzir ou evitar a
falha ou queda no desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado,
baseado em INTERVALOS definidos DE TEMPO.
Inversamente à política de Manutenção Corretiva, a Manutenção Preventiva procura
obstinadamente EVITAR a ocorrência de falhas, ou seja, procura prevenir.
Manutenção Industrial
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Em determinados setores, como na aviação, a adoção de manutenção preventiva é
imperativa para determinados sistemas ou componentes, pois o fator segurança se sobrepõe
aos demais, e no caso de falhas as consequências são catastróficas.
Evidentemente, ao longo da vida útil do equipamento não pode ser descartada a falha
entre duas intervenções preventivas, o que, obviamente, implicará uma ação corretiva.
Os seguintes fatores devem ser levados em consideração para adoção de uma política de
manutenção preventiva:
• Quando não é possível a manutenção preditiva;
• Aspectos relacionados com a segurança pessoal ou da instalação que tornam decisiva a
intervenção, normalmente para substituição de componentes;
• Por oportunidade em equipamentos críticos de difícil liberação operacional;
• Riscos de agressão ao meio ambiente;
• Em sistemas complexos e/ou de operação contínua. Ex.: petroquímica, siderúrgica,
indústria automobilística, etc.
A manutenção preventiva será tanto mais conveniente:
� quanto maior for a simplicidade na reposição;
� quanto mais altos forem os custos de falhas;
� quanto mais as falhas prejudicarem a produção;
� quanto maiores forem as implicações das falhas na segurança pessoal e operacional.
Se por um lado a manutenção preventiva proporciona um conhecimento prévio das ações,
permitindo uma boa condição de gerenciamento das atividades e nivelamento de recursos,
além de previsibilidade de consumo de materiais e sobressalentes, por outro lado, promove, via
de regra, a retirada do equipamento ou sistema de operação para execução dos serviços
programados apesar de estarem operando relativamente bem. Assim, possíveis
questionamentos à política de manutenção preventiva sempre serão levantados quando o
conjunto de fatores não for suficientemente forte ou claro em prol dessa política.
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Analisando o gráfico, verificamos que se pode determinar esse tempo em termos
econômicos e concluir que para além de determinada duração de vida de um equipamento, não
se justifica a manutenção preventiva.
Outro ponto negativo com relação à preventiva é a introdução de defeitos não existentes
no equipamento devido a:
• falha humana;
• falha de sobressalentes;
• contaminações introduzidas no sistema de óleo;
• danos durante partidas e paradas;
• falhas dos Procedimentos de Manutenção.
1.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA
A Manutenção Preditiva, também conhecida por Manutenção por Monitoramento ou
Manutenção com Base no Estado do Equipamento, pode ser definida da seguinte forma:
Manutenção Preditiva é a atuação realizada com base em modificação de
parâmetro de CONDIÇÃO ou DESEMPENHO, cujo acompanhamento obedece a uma
sistemática.
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Seu objetivo é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemas através de
acompanhamento de parâmetros diversos, permitindo a operação contínua do equipamento
pelo maior tempo possível.
Na realidade o termo associado à Manutenção Preditiva é o de predizer as condições dos
equipamentos. Ou seja, a Manutenção Preditiva privilegia a disponibilidade à medida que não
promove a intervenção nos equipamentos ou sistemas, pois as medições e verificações são
efetuadas com o equipamento produzindo.
Quando o grau de degradação se aproxima ou atinge o limite previamente estabelecido, é
tomada a decisão de intervenção. Normalmente esse tipo de acompanhamento permite a
preparação prévia do serviço, além de outras decisões e alternativas relacionadas com a
produção.
De forma mais direta, podemos dizer que a manutenção preditiva prediz as condições dos
equipamentos, e, quando a intervenção é decidida, o que se faz, na realidade, é uma
manutenção corretiva planejada.
As condições básicas para se adotar a Manutenção Preditiva são as seguintes:
• O equipamento, o sistema ou a instalação devem permitir algum tipo de
monitoramento/medição.
• O equipamento, o sistema ou a instalação devem merecer esse tipo de ação, em função
dos custos envolvidos.
• As falhas devem ser oriundas de causas que possam ser monitoradas e ter sua
progressão acompanhada.
• Seja estabelecido um programa de acompanhamento, análise e diagnóstico,
sistematizado.
A redução de acidentes por falhas “catastróficas” em equipamentos é significativa.
Também a ocorrência de falhas não esperadas fica extremamente reduzida, o que proporciona,
além do aumento de segurança pessoal e da instalação, redução de paradas inesperadas da
produção, as quais, dependendo do tipo de planta, implicam consideráveis prejuízos.
Os custos envolvidos na Manutenção Preditiva devem ser analisados por dois ângulos:
• acompanhamento periódico através de instrumentos/ aparelhos de medição e análise
não é muito elevado, e quanto maior o progresso na área de microeletrônica, maior a redução
dos preços. A mão-de-obra envolvida não apresenta custo significativo, haja vista a
possibilidade de acompanhamento, também, pelos operadores.
Manutenção Industrial
14
• A instalação de sistemas de monitoramento contínuo on-line apresenta um custo inicial
relativamente elevado. Em relação aos custos envolvidos, estima-se que o nível inicial de
investimento é de 1% do capital total do equipamento a ser monitorado, e que um programa
de acompanhamento de equipamentos bem gerenciado apresenta urna relação custo/benefício
de 1/5.
Vamos mostrar alguns exemplos:
a) Sensorial - utiliza os nossos sentidos, podemos identificar mudanças no
funcionamento dos equipamentos como, excesso de vibração, temperatura muito elevada,
ruídos anormais.
b) Instrumental - utiliza instrumentos especiais para realizar Análise de vibração /
Análise de óleo: Ferrografia (partículas); Físico-Químico (densidade, viscosidade, aparência,
cheiro); Termografia (análise de temperatura de pontos da máquina) entre outros.
No tocante à produção, a Manutenção Preditiva é a que oferece melhores resultados, pois
intervém o mínimo possível na planta, conforme mencionado anteriormente.
É fundamental que a mão-de-obra da manutenção responsável pela análise e diagnóstico
seja bem treinada. Não basta medir, é preciso analisar os resultados e formular diagnósticos.
Embora isto possa parecer óbvio, é comum encontrar, em algumas empresas, sistemas de
coleta e registro de informações de acompanhamento de Manutenção Preditiva que não
produzem ação de intervenção com a qualidade equivalente aos dados registrados.
1.4 MANUTENÇÃO DETECTIVA
A Manutenção Detectiva começou a ser mencionada na literatura a partir da década de
90. Sua denominação Detectiva está ligada à palavra detectar - em inglês Detective
Maintenance. Pode ser definida da seguinte forma:
Manutenção Detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando
detectar FALHAS OCULTAS ou não-perceptíveis ao pessoal de operação e
manutenção.
Desse modo, tarefas executadas para verificar se um sistema de proteção ainda está
funcionando representam a Manutenção Detectiva. Um exemplo simples e objetivo é o botão de
teste de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis.
Manutenção Industrial
15
A identificação de falhas ocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemas
complexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área de manutenção, com
treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal de operação.
Enquanto a escolha deste ou daquele sistema ou de determinados tipos de componentes
é discutida pelos especialistas com um enfoque centrado basicamente na confiabilidade, é
importante que estejam bastante claras as seguintes particularidades:
• Os sistemas de “shut-down” (desligamento automático), são a última barreira entre a
integridade e a falha. Graças a eles, máquinas, equipamentos, instalações e até mesmo plantas
inteiras estão protegidos contra falhas e suas conseqüências menores, maiores ou catastróficas.
• Esses sistemas são projetados para atuar automaticamente na iminência de desvios que
possam comprometer as máquinas, a produção, a segurança no seu aspecto global ou o meio
ambiente.
• Os componentes dos sistemas “shut-down”, como qualquer componente, também
apresentam falhas.
• As falhas desses componentes e, em última análise, do sistema de proteção podem
acarretar dois problemas: Não-atuação; Atuação Indevida.
A não-atuação de um sistema “shut-down” é algo que jamais passa despercebido. É
evidente que existem situações onde é possível contornar ou fazer um acompanhamento, mas
em outras isso é definitivamente impossível.
1.5 MANUTENÇÃO PRÓ-ATIVA
1.5.1 TPM - Manutenção Produtiva Total –
É aquela que consiste na busca da eficiência global, através da participação de toda a
empresa, com o acréscimo de ser humano. Objetiva a redução de quebra dos equipamentos,
redução do tempo de espera e de setup, através de uma maior participação integração, e
comprometimento de todos os funcionários da empresa, buscando uma maior confiabilidade do
sistema. Tem como estrutura base, um sério programa de treinamento.
Manutenção Industrial
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1.5.2 MA - Manutenção Autônoma –
É uma das colunas de sustentação mais importantes da TPM - Manutenção Produtiva
Total, onde os Operadores partilham com a manutenção, de algumas funções básicas de
cuidados e atenção às máquinas, e que se baseia em 03 simples mas importantes tarefas:
a) Limpeza;
b) Lubrificação;
c) Reapertos. .
O lema da MA é: "De minha máquina cuido eu"
1.6 ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO
É a segunda quebra de paradigma na Manutenção. Praticar a Engenharia de Manutenção
significa uma mudança cultural.
Tanto assim que as seguintes mudanças na forma de pensar ocorrem com a engenharia
de manutenção:
� deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas básicas;
� modificar situações permanentes de mau desempenho;
� deixar de conviver com problemas crônicos;
� melhorar padrões e sistemáticas, desenvolvendo a manutenibilidade;
� dar “feedback” à engenharia de projeto, interferindo até mesmo tecnicamente nas
compras para a manutenção.
Engenharia de Manutenção significa perseguir “benchmarks” (melhoria
contínua), aplicando técnicas modernas, estar nivelado com a manutenção de
Primeiro Mundo.
1.7 COMPARAÇÃO DE CUSTOS
A tabela a seguir mostra qual é o custo para os tipos de manutenção, considerando os
tipos mais usuais: Corretiva Não Planejada, Preventiva e Preditiva/Corretiva Planejada.
Esses valores foram obtidos em 1998 na National Manufacturing Week Conference e
resultam de dados da Exxon, Betlehem Steel e revistas especializadas dos Estados Unidos.
Manutenção Industrial
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Tipo de Manutenção Custo US$/HP/ano
Corretiva Não Planejada 17 a 18
Preventiva 11 a 13
Preditiva e Monitoramento de
Condição/Corretiva Planejada
7 a 9
Obs.: HP (Horse Power) é a potência instalada.
Observa-se que o custo da corretiva não planejada é, no mínimo, o dobro da manutenção
preditiva/corretiva planejada.
1.8 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO
Manutenção Industrial
18
1.9 ESTRUTURAS DE MANUTENÇÃO
Os sistemas básicos de manutenção adotados pelas empresas são resumidamente descritos a seguir:
� Manutenção por Área;
� Manutenção por Departamento;
� Manutenção Centralizada;
� Manutenção Combinada.
1.9.1 MANUTENÇÃO POR ÁREA
VANTAGENS:
1- O pessoal da manutenção tem acesso mais fácil ao setor de produção.
2- A distância a percorrer para os locais de serviço e da retirada de ferramentas é menor.
3- Redução ao mínimo do tempo entre a emissão da ordem de serviço e sua execução.
4- Os supervisores de manutenção conhecem mais os equipamentos e as peças
sobressalentes.
5- Os oficiais executantes são mais bem supervisionados.
6- As mudanças na linha de produção ou de processo são mais rápidas.
7- Possibilidade de maior continuidade entre um e outro turno.
8- Os supervisores e os mecânicos de manutenção conhecem melhor os problemas, as
programações, serviços especiais, etc.. .
Manutenção Industrial
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DESVANTAGENS:
1- Existe a tendência para haver excesso de pessoal.
2- Dificuldade maior para executar os serviços maiores.
3 - Maior número de problemas e regulamento relacionado com transferência, contratação e
horas extras.
4- É difícil justificar a necessidade de equipamentos especiais devido ao pouco uso.
5- É verificada duplicidade de equipamentos não oficiais de manutenção por área.
6- Necessidade de mais pessoal administrativo quando a área é muito grande.
7- É difícil a utilização correta de especialistas.
1.9.2 MANUTENÇÃO POR DEPARTAMENTO
Nota: Embora as vantagens da manutenção por departamento sejam as mesmas que a
do sistema baseado em áreas, há mais desvantagens devido a superposição não qualificada,
falta de assistência técnica, manutenção que deixa de ser feita para favorecer a execução dos
programas de produção, o fato da responsabilidade pela manutenção ficar dividida e ainda fica
difícil saber o custo da manutenção.
Manutenção Industrial
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1.9.3 MANUTENÇÃO CENTRALIZADA
VANTAGENS:
1- Existência de pessoal suficiente para execução dos serviços de manutenção;
2- Grande flexibilidade para escalar oficiais de diversas especialidades para diversos
serviços;
3- Serviços urgentes, enguiços e novas tarefas são atendidas mais depressa;
4- O número de empregados pode ser mantido razoavelmente estável, com redução de
contratação e dispensas;
5- Os especialistas (técnicos de instrumentos) são utilizados com mais eficiência;
6- Os equipamentos especiais de manutenção são usados eficientemente;
7- Um indivíduo fica responsável por toda a manutenção;
8- A contabilidade de todas as despesas de manutenção é centralizada;
9- Há mais controle do capital investido e de serviços novos.
DESVANTAGENS:
1- Os oficiais ficam espalhados por toda a fábrica e sua supervisão é deficiente;
2- Há perda de tempo para chegar ao local do serviço, retirar ferramentas e receber
instruções;
3- A coordenação ou programação de especialistas diferentes fica mais difícil;
4- São necessários mais controles administrativos para funcionar com eficiência;
5- Diversos homens são escalados para usar os mesmos equipamentos e isso dificulta a
sua utilização com eficiência;
6- O intervalo entre a requisição do serviço rotineiro e sua execução é longa;
7- As prioridades dos serviços de produção são dadas por um homem da manutenção e
não da produção.
Manutenção Industrial
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1.9.4 MANUTENÇÃO COMBINADA
VANTAGENS:
1- Uma equipe centralizada de oficiais capaz de executar grandes serviços de construção ou
reparação em toda a fábrica;
2- Há um controle eficiente de despesas de manutenção;
3- Existem oficiais de áreas para executar serviços importantes e atender os centros de
produção;
4- Os oficiais de áreas são conhecedores dos equipamentos e dos centros de produção.
DESVANTAGENS:
1- A equipe centralizada de oficiais é escalada para serviços por toda a fábrica, gasta muito
tempo andando e sua supervisão é deficiente;
2- As prioridades para os principais serviços são dadas pela manutenção;
3- Há tendência para uma área ter excesso de pessoal;
4- Há duplicidade de equipamentos.
As variações e as modificações são tão numerosas quanto as fábricas que as adotam.
Manutenção Industrial
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2. HIERARQUIA ORGANIZACIONAL DA MANUTENÇÃO
A estruturação organizacional da manutenção pode apresentar-se de três formas:
� Em linha direta;
� Em estrutura matricial;
� Em estrutura mista, formando times de manutenção.
A estrutura em linha apresenta uma única linha hierárquica vertical, preservando a
unidade da manutenção, seus arquivos de dados e históricos dos equipamentos.
A estrutura matricial apresenta duas linhas de autoridade: uma vertical e outra
horizontal. A linha vertical é a funcional e de planejamento, que define “o que e quando fazer”.
A linha horizontal é a técnica, que define “como e com quem “ executar a intervenção.
superintendente
Gerente administrativo
Gerente de manutenção
Gerente da produção
Gerente da engenharia
Eletroeletrônica Automação Mecânica Planejamento
Figura 1 - Estruturação em linha da manutenção
Eletroeletrônica
Mecânica
Planejamento
Manutenção
Produção Unidade 1 - Fabricação
Unidade 2 - Montagem
Planejamento Unidade 1
Planejamento Unidade 2
Mecânica Unidade 1
Mecânica Unidade 2
Eletroeletrônica Unidade 1
Eletroeletrônica Unidade 2
Figura 2 - Estruturação matricial da manutenção
Manutenção Industrial
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Essa estruturação tem como características:
� não preserva a unidade da manutenção descentralizando os arquivos e históricos;
� tendência de um número maior de pessoas pois não privilegia a ajuda entre os grupos
de unidades diferentes;
� maior resistência do pessoal da manutenção pois precisam se adaptar a dupla
gerência;
� falta de padronização tendo procedimentos diferentes para serviços iguais
A estruturação de times de manutenção varia muito de empresa para empresa em
função de suas características, tamanho, número de pessoal de manutenção, etc.
Consegue-se bons resultados montando-se um grupo por área ou unidade, composto por
supervisores de manutenção, técnicos de segurança, operadores, mantenedores e planejadores
de manutenção.
Esse grupo está vinculado a manutenção, e faz a programação dos serviços, análises das
informações e resultados, supervisiona os serviços e alimenta o sistema de informação com os
dados da manutenção.
2.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Pesquise na empresa onde trabalha a organização da manutenção. Responda:
� Tipos de manutenção utilizadas: horas de corretiva, preventiva, preditiva, etc.
� Número de colaboradores: mecânicos, eletricistas, engenheiros, planejadores, etc.
� Turnos de trabalho e pessoal em cada turno.
� Estrutura da manutenção: centralizada, por área, por departamento, etc.
� Hierarquia da manutenção: por linha, matricial, etc
Eletroeletrônica
Mecânica Planejamento
Instrumentação
Operador Técnico de segurança
Figura 3 - Time de manutenção da Unidade 1
Manutenção Industrial
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3. A MANUTENÇÃO E A INTERAÇÃO ENTRE AS FASES DO PROCESSO
PRODUTIVO – ÊNFASE NAS MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS
A idealização do processo produtivo pensando exclusivamente em máquinas e
equipamentos destaca-se as cinco etapas:
� Projeto;
� Fabricação;
� Instalação;
� Manutenção;
� Sucateamento.
E da interação e interdependência destas etapas, quando realizadas corretamente,
dependem a disponibilidade e a confiabilidade do equipamento para conseguir atingir os índices
de produtividade e qualidade no sistema produtivo.
Na fase de projeto do equipamento, o levantamento de necessidades e o envolvimento
dos usuários, tanto da operação quanto da manutenção, é de vital importância.
Durante a concepção do projeto deve-se visar a prevenção das falhas que ocasionam a
manutenção corretiva, e a manutenibilidade do equipamento.
No projeto é necessário pensar e elaborar equipamentos confiáveis e previsíveis quanto a
manutenção, buscando os conceitos de qualidade, segurança, operacionalidade, custos e
rendimento adequados.
O questionamento da tecnologia empregada exigindo componentes confiáveis e de
eficiência comprovada não pode ser esquecido. Deve-se ter o cuidado de não utilizar
componentes já em desuso, ou de tecnologia ainda não aprovada que está sendo testada.
É importante considerar, também, a padronização com outros equipamentos do mesmo
projeto e de equipamentos já existentes na instalação, objetivando redução de estoque de
sobressalentes e facilidades de manutenção.
A fase de fabricação do equipamento deve constantemente questionar o projeto, pois
ainda há possibilidade de mudança casa haja necessidade de alteração ou melhoria, sem muita
alteração significativa nos custos.
A construção deve ser devidamente acompanhada e incorporar os requisitos de
modernidade e aumento da confiabilidade dos equipamentos, além das sugestões oriundas da
prática de manutenção.
Manutenção Industrial
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Todos esses dados, aliados ao histórico de desempenho de equipamentos semelhantes,
dados estes em poder do grupo de manutenção, compõem o valor histórico do equipamento,
elemento importante para uma decisão em compras e futura política de peças de reposição.
A fase de instalação do equipamento deve prever cuidados com a qualidade e
segurança da implantação do projeto e as técnicas utilizadas para esta finalidade.
Durante a instalação, muitas vezes, são inseridos pontos potenciais de falhas que se
mantêm ocultos por vários períodos e vêm a se manifestar quando o equipamento ou sistema é
fortemente solicitado, ou seja, quando o processo produtivo assim o exige e normalmente se
necessita de maior confiabilidade.
Na fase de produção o equipamento vai cumprir o objetivo para o qual ele foi
projetado, construído e instalado. Nesta fase temos um ciclo que pode ser dividido em três
partes bem distintas, que é conhecida como curva da banheira devido ao seu formato:
Mortalidade Infantil: período inicial de defeitos ou falhas. Há grande incidência de falhas
causados por defeitos de fabricação, instalação ou deficiência de projeto. E ainda por falta de
habilidade do operador.
Vida útil: a taxa de falhas é sensivelmente menor e mantém-se basicamente constante ao
longo do tempo. As falhas são menos controláveis como fadiga ou corrosão nos componentes,
sendo de difícil previsão. Contam também os erros operacionais por parte do operador.
Envelhecimento ou Degradação: há um aumento da ocorrência de falhas devido ao fim da
vida útil e desgaste natural dos componentes, que será tanto maior quanto mais tempo se
passar. Ocorre a manutenção planejada, recuperando, substituindo, melhorando, ou seja
buscando a disponibilidade do equipamento por um período maior de tempo.
Total de
Falhas
Tempo Vida Útil Envelhecimento Mortalidade
Infantil
Manutenção Industrial
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A fase de manutenção terá por objetivo garantir a função dos equipamentos, sistemas
e instalações no decorrer de sua vida útil, e manter constante seu desempenho.
Também são detectados falhas no projeto, fabricação e seleção de equipamentos,
montagem, instalação e operação.
Cada empresa com a sua política empresarial implanta a filosofia de manutenção que
mais lhe convier, em virtude da disponibilidade requerida do equipamento e os custos
associados ao tipo de manutenção implantada.
Na fase do sucateamento é necessário o acompanhamento das novas técnicas de
produção, e o questionamento constante se o equipamento ainda é viável economicamente.
Para isso é preciso definir metas e acompanhar quais os custos da manutenção.
Quando o equipamento não mais corresponde a esses índices é feito então o
sucateamento.
Nas empresas familiares é comum manter-se equipamentos funcionando mesmo no
prejuízo, por aspectos históricos ou como estratégia de promoção do produto da empresa.
Da não-interação entre as fases anteriores, percebe-se que a Manutenção encontrará
dificuldades de desempenho das suas atividades, mesmo que se apliquem nelas as mais
modernas técnicas. A contabilidade estará num patamar inferior ao inicialmente previsto.
DISPONIBILIDADE/CONFIABILIDADE
PROJETO + FABRICAÇÃO + INSTALAÇÃO + OPERAÇÃO + MANUTENÇÃO
Manutenção Industrial
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3.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Como se vê no texto acima, durante toda a vida de um equipamento, desde seus
primeiros traços de esboços e rascunhos, passando pelo projeto e construção, todas as pessoas
envolvidas devem pensar em manutenção.
Também durante a instalação, a operação até o seu sucateamento, a manutenção esteve
presente firmemente em todas estas etapas.
Portanto agora coloque-se presente em cada uma destas etapas e defina aspectos que
deveriam ser pensados e questionados em cada uma delas com relação a manutenção.
Exemplo:
Na instalação:
� Observar tolerâncias e ajustes de montagem;
�
�
�
�
No Projeto:
� Uso de componentes intercambiáveis;
�
�
�
�
Na Fabricação:
� Usar materiais adequados na construção ou sugerir modificações;
�
�
�
�
Manutenção Industrial
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Na produção:
� Respeitar os limites de funcionamento da máquina
�
�
�
2. A curva da banheira revela uma alta taxa de falhas no início de funcionamento do
equipamento devido a alguns fatores. Cite alguns desses fatores dando uma breve justificativa
de cada um deles
Exemplo:
� erro de instalação: a máquina desnivelada provocará o desgaste inicial e prematuro de
alguns componentes, necessitando de intervenções para manutenção.
�
�
�
�
Na Manutenção:
� Usar ferramental adequado nas intervenções;
�
�
�
�
Manutenção Industrial
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4. ROTEIRO PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS
Tudo está correndo normalmente...de repente ocorre uma situação que não estamos
preparados, e não temos, à primeira vista, nenhuma solução. Está caracterizado um problema...
Um método rápido e fácil para a solução de problemas consiste em 4 etapas bem
definidas. São estas:
� Investigação: visa descobrir o que acontecendo realmente;
� Diagnóstico: visa obter as causas verdadeiras do problema;
� Ação Corretiva: restauração das funções iniciais;
� Ação Preventiva: objetiva não acontecer futuramente.
1ª Etapa: Investigação
Perguntas a serem respondidas:
1º - O que está acontecendo realmente, e não superficialmente?
2º - O que deveria acontecer (previsto)?
3º - A diferença é realmente um problema e constitui um defeito ou falha?
4º - Qual componente/sistema está provocando este problema?
5º - Há como restaurar? Pode ser resolvido?
6º - Descobriu se houve alguma intervenção anterior? O problema é decorrente desta
intervenção?
Se percorrer o problema passe a seguir
2ª Etapa: Diagnóstico
1º - Analise o histórico do equipamento/sistema procurando descobrir: problemas anteriores,
atitudes tomadas, intervalo de tempo, quem intervem...
2º - Listar possíveis componentes que poderão causar este problema, por prioridade.
Manutenção Industrial
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3ª Etapa: Ação Corretiva
1º - Identifique os componentes por prioridade e teste-os individualmente, ou por mecanismos;
2º - Repare este componente/mecanismo, se possível;
3º - Substitua o componente, se necessário;
4º - Teste-o individualmente e no sistema como um todo, libere o equipamento;
5º - Acompanhe a qualidade final do produto.
4ª Etapa: Ação Preventiva
1º - Ações para não acontecer futuramente;
2º - Levantar outras possíveis causas e agir preventivamente;
3º - O que este problema causou em outros componentes ou mecanismos;
4º - Levantar pontos críticos.
4.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Siga o roteiro para solução de poblemas nas situaçãoes abaixo
� Alto consumo de combustível;
� Vazamento de óleo no motor;
� Travamento de eixo árvore numa máquina ferramenta;
� Deslizamento das correias num sistema de transmissão;
� Quebra de serra mecânica.
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5. DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO DE ISHIKASWA
Este diagrama, originalmente proposto por Kaoru Ishikawa na década de 60, já foi
bastante utilizado em ambientes industriais para a localização de causas de dispersão de
qualidade no produto e no processo de produção. Ele é uma ferramenta gráfica utilizada para
explorar e representar opiniões a respeito de fontes de variações em qualidade de processo,
mas que pode perfeitamente ser utilizada para a análise de problemas organizacionais
genéricos.
Ele é utilizado para a identificação de direcionadores, ou drivers, que potencialmente
levam ao Efeito Indesejável (EI).
No entanto, entende-se que o conceito de causa-raiz não é propriamente expresso no
Diagrama de Causa-e-efeito. Entende-se aqui que o Diagrama de Ishikawa é uma ferramenta
poderosa para a identificação dos direcionadores que potencialmente causam os Efeitos
Indesejáveis. Estes direcionadores, por sua vez, também podem ser EI’s originados por outras
Causas-raizes.
Resumindo:
O diagrama de Causa e Efeito é a representação gráfica das causas de um fenômeno. É
um instrumento muito usado para estudar:
1. Os fatores que determinam resultados que desejamos obter (processo, desempenho,
oportunidade);
2. As causas de problemas que precisamos evitar (defeitos, falhas, variabilidade).
O diagrama apresenta como pontos fortes:
• é uma boa ferramenta de levantamento de direcionadores;
• é uma boa ferramenta de comunicação;
• estabelece a relação entre o efeito e suas causas;
• possibilita um detalhamento das causas.
Mas, também apresenta os seguintes pontos fracos:
• não apresenta os eventuais relacionamentos entre as diferentes causas;
• não focaliza necessariamente as causas que devem efetivamente ser atacadas.
Manutenção Industrial
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5.1 DIAGRAMAS: DESEMPENHO DESEJADO E PROBLEMA
Os dois exemplos a seguir ilustram os dois tipos de diagrama de causa e efeito.
O primeiro diagrama (Causa e Efeito: Desempenho Desejado) refere-se a algo que
desejamos, isto é, um bom restaurante. Os fatores que determinam um bom restaurante são:
instalações, comida, localização e atendimento. Para que a comida seja boa, precisamos ter
higiene, bom paladar e variedade. A higiene, por sua vez, depende dos ingredientes (saudáveis,
bem conservados) e do preparo (receita, cuidado, etc). O diagrama é detalhado colocando as
causas do efeito desejado, depois adicionando as causas destas e assim por diante até que
fique bem claro como obter o objetivo visado.
O segundo diagrama (Diagrama Causa e Efeito: Problema) refere-se a um efeito
indesejado, o consumo excessivo de combustível por um automóvel.
Manutenção Industrial
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5.2 COMO FAZER O DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO
1. Defina o problema a ser estudado e o que se deseja obter (o que deve acontecer ou o
que deve ser evitado).
2. Procure conhecer e entender o processo: observe, documente, fale com pessoas
envolvidas, leia.
3. Reuna um grupo para discutir o problema, apresente os fatos conhecidos, incentive as
pessoas a dar suas opiniões, faça um brainstorming.
4. Organize as informações obtidas, estabeleça as causas principais, secundárias, terciárias,
etc. (hierarquia das causas), elimine informações irrelevantes, monte o diagrama, confira,
discuta com os envolvidos.
5. Assinale os fatores mais importantes para obtenção do objetivo visado (fatores chave,
fatores de desempenho, fatores críticos).
Manutenção Industrial
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Para organizar o diagrama de causa e efeito, você pode usar as seguintes classificações
de causas:
Os M’s:
1. Mão de obra
2. Método
3. Material
4. Máquina
5. Meio ambiente
6. Medição
4P’s:
1. Políticas
2. Procedimentos
3. Pessoal
4. Planta
Algumas regras básicas:
1. Defina o problema que você pretende investigar de forma precisa, isto é, evite termos
abstratos e idéias muito genéricas;
2. Identifique as causas do problema sob investigação em reuniões ou em sessões de
brainstorming (tempestade de idéias). Convide para a reunião todas as pessoas envolvidas
no processo;
3. Resuma sugestões em poucas palavras;
4. Concentre-se nas causas passíveis de serem sanadas. Afinal, se as causas de um
problema não podem ser removidas, o diagrama de causa e efeito será simples exercício
intelectual, sem qualquer aplicação prática.
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5.3 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Realize o Diagrama Causa e Efeito para os seguintes casos práticos:
a. Quebra de ferramenta durante o fresamento;
b. A pressão de 6 bar não é atingida numa rede pneumática;
c. Atuador pneumático não avança;
d. Mau acabamento superficial durante o fresamento;
e. Quebra da ferramenta de sangrar no torneamento;
f. Quebra de rebolo na retífica plana;
g. Ruído excessivo durante esquadrejamento na fresadora CNC;
h. Molde de injeção não fecha na montagem final gerando rebarbas na injeção;
i. Ruído excessivo em uma bomba hidráulica.
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6. MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT
“Total Productive Maintenance” (TPM), ou seja, Manutenção Produtiva Total
(MPT), é um processo que foi implantado pela primeira vez em 1971 no Japão na empresa
Nippon Denso, pertencente ao grupo Toyota, inaugurando as atividades de TPM e, desde
então, diversas empresas com atuação nas mais variadas áreas já incorporaram esta
sistemática junto às suas organizações.
Para que uma máquina automatizada opere adequadamente, devemos rever toda a
sistemática do trabalho. Significa que o próprio operador de máquina deverá também se
converter num agente de manutenção. Por isso, um operador deve ser preparado não
unicamente para a operação da máquina, mas também possuir conhecimentos técnicos e
habilidades adicionais. Mesmo as equipes de manutenção necessitam ter os seus
conhecimentos atualizados e habilidades aprimoradas.
A manutenção Produtiva teve sua evolução e desenvolvimento no Japão, e sua
modernização começou na década de 50, quando foram introduzidas as técnicas americanas
de manutenção preventiva. Até então se adotava a política da manutenção corretiva, ou
seja, a de consertar as máquinas só quando quebravam.
Portanto, se separarmos o tempo em décadas sucessivas, verifica-se o seguinte:
• Na década de 50: manutenção preventiva, onde, além dos reparos preventivos, eram
implementadas inspeções diárias e revisões periódicas.
• Na década de 60: manutenção produtiva, com o objetivo de promover não só a
produção, mas também um aumento da produtividade.
• Na década de 70: manutenção global com participação de todos - o TPM.
• Na década de 80: interrupção periódica do equipamento para revisão em função do
tempo de uso, pela manutenção preditiva de monitoração da condição de funcionamento.
• Na década de 90: preocupação com o aumento da produtividade e da confiabilidade,
integrando a manutenção na política das empresas.
Manutenção Industrial
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6.1 O QUE É E COMO SE FAZ O TPM?
É uma reformulação da postura de toda Empresa, introduzindo uma revolução junto às
linhas de produção, visando somar esforços a fim de eliminar perdas e desperdícios através
da interação entre pessoas e equipamentos. Busca o DEFEITO ZERO, QUEBRA ZERO e
ACIDENTE ZERO.
Por quê da implantação do TPM?
Porque proporciona um aumento global do rendimento e da confiabilidade operacional
dos equipamentos, reduzindo quebras e perdas, produzindo QUALIDADE, PREÇO e PRAZO,
atingindo, assim, a excelência em manufatura e propiciando um fluxo natural de produção.
Em síntese:
TPM é um sistema total onde:
• visa o bom rendimento operacional dos equipamentos, durante todo o período de sua
vida, através da manutenção produtiva;
• com o envolvimento de todos os setores afins que são a engenharia das máquinas, a
produção e a manutenção;
• com a participação desde a alta direção até os operários;
• e a colaboração das atividades dos pequenos grupos na administração e implementação
da manutenção participativa ;
Em síntese, TPM significa Manutenção Total da Produção e é composto de 3 partes:
(a) rendimento total
(b) sistema total
(c) participação de todos
Como se faz TPM?
� Com a participação de todos;
� Conhecendo-se e inteirando-se dos princípios do TPM;
� Conscientizando-se do processo como um todo, visualizando. O importante é todos
estarem voltados para a saída do produto, no final da linha, dentro da qualidade, preços e
prazos competitivos;
� Promovendo a colaboração/integração entre os setores mais diretamente envolvidos:
produção e manutenção
Manutenção Industrial
38
� Valorizando o conhecimento que o usuário tem sobre seu equipamento/máquina;
� Melhorando o ambiente de trabalho através de idéias e ações que provoquem a redução
de esforços físicos, deslocamentos, a falta de iluminação, etc;
� O operador deverá permanecer fixo na máquina e cuidá-la como se fosse seu próprio
carro, dentro do espírito “DA MINHA MÁQUINA CUIDO EU”;
� Ordenando o que já existe e adicionando novos conceitos como: QUEBRA ZERO ( ex.
avião), DEFEITO ZERO (ex. geladeira), ACIDENTE ZERO;
� Eliminando/diminuindo as 6 grandes perdas:
1) Quebra parcial ou total;
2) Mudança de linha de produção;
3) Operação em vazio;
4) Velocidade reduzida em relação a nominal;
5) Defeitos de produção;
6) Queda de rendimento;
� Executando manutenção de Rotina: O operador executa tarefas diárias, semanais,
quinzenais e mensais. Ex. Lubrificação, limpeza, reapertos, etc;
� O operador da máquina participa efetivamente no acompanhamento das reais condições
de sua máquina;
� Executando manutenção Espontânea: O operador já se sente capacitado a executar
pequenas manutenções tais como: Pequenos reparos, fixação de tampas, troca de lâmpadas
queimadas, ajustes de fim de curso, etc;
� Executando manutenções preventivas, Corretivas e de Emergência: O operador
acompanha e participa das manutenções de sua máquina;
Para atingir o objetivo final do TPM, tem que se respeitar o 5 S’s:
� SEIRI – descarte, eliminar o que é inútil;
� SEITON – ordenação dos meios materiais de modo a estarem sempre à mão;
� SEISOH – limpeza do equipamento efetuada pelo próprio operador com o objetivo de
descobrir anomalias e detectar avarias;
� SEIKETSU – saúde e limpeza geral do ambiente;
� SHITSUKE - autodisciplina para manter as mudanças do 4 sensos anteriores.
6.2 AS 6 GRANDES PERDAS
Manutenção Industrial
39
A abordagem das grandes perdas, na visão do TPM, está mostrada no quadro a seguir:
As 6 Grandes Perdas Causa da Perda Influência
1- Quebras
2- Mudança de Linha Perda por Paralisação Tempo de Operação
3- Operação em vazio e
pequeno paradas
4- Velocidade Reduzida em
relação a nominal
Perda por queda de velocidade Tempo de operação efetivo
5- Defeitos de Produção
6- Queda de Rendimento
Perda por defeitos Tempo efetivo de produção
1- Perdas por Quebras:
São as que contribuem com a maior parcela na queda do desempenho operacional dos
equipamentos. Os dois tipos são:
• Perda em função de uma falha do equipamento (quebra repentina)
• Perda em função de degeneração gradativa que torna os produtos defeituosos
2- Perdas por Mudança de Linha:
São as perdas ocorridas quando é efetuada a mudança de uma linha, com a
interrupção para preparação das máquinas para um novo produto. Esse tempo inclui
alterações nas máquinas, regulagens e ajustes necessários.
3- Perdas por Operação em Vazio e Pequena Paradas:
São interrupções momentâneas causadas por problemas na produção ou nos
equipamentos, que normalmente exigem pronta intervenção do operador para que a linha
volte a produzir normalmente. Exemplos:
• Trabalho em vazio pelo entupimento do sistema de alimentação.
• Detecção de produto não conforme por sensores e conseqüente parada da linha de
produção.
• Sobrecarga em algum equipamento ocasionando seu desligamento.
4- Perdas por Queda de Velocidade de Produção:
São provocadas por condições que levam a trabalhar numa velocidade menor,
ocasionando perda. Exemplos:
Manutenção Industrial
40
• Desgaste localizado obriga a trabalhar com velocidade 15% menor.
• Superaquecimento em dias quentes por deficiência de refrigeração requer
funcionamento com 80% da velocidade.
• Vibração excessiva, em algum equipamento da linha, a 100% de velocidade, mas
tolerável a 75% de velocidade.
5- Perdas por Produtos Defeituosos:
São aquelas oriundas de qualquer retrabalho ou descarte de produtos defeituosos.
Essa perda deve incluir tudo aquilo que foi feito além do programado.
6- Perdas por Queda no Rendimento:
São as perdas devidas ao não aproveitamento da capacidade nominal das máquinas,
equipamentos ou sistemas causados, basicamente, por problemas operacionais. Exemplos:
• Instabilidade Operacional – Quando o processo fica instável ocorrem situações como
perda de especificação de produtos e/ou redução da produção.
• Falha de matéria – prima.
6.3 O CONCEITO QUEBRA ZERO
Na filosofia do TPM outro conceito importante é o da Quebra Zero, desde que a quebra
é principal fator que prejudica o rendimento operacional.
Se considerarmos que as máquinas foram projetadas pra trabalhar com Zero Defeito,
passa a ser obrigação o equacionamento das medidas e soluções para atingir esse objetivo.
É importante observar que:
Quebra Zero ���� A máquina não pode parar no período em que
foi programada para operar
É totalmente diferente de:
A máquina nunca pode parar
Algumas medidas são fundamentais para obtenção e conquista definitiva da quebra
zero:
� Estruturação das condições de uso: Limpeza da área, asseio, lubrificação e ordem;
Manutenção Industrial
41
� Obediência às condições de uso: Operar os equipamentos dentro das condições e
limites estabelecidos;
� Regeneração do envelhecimento: Recuperar o equipamento por problemas de
envelhecimento e evitar quebras futuras, eliminar as causas de envelhecimento dos
equipamentos; restaurar os equipamentos, periodicamente, retornando-os às condições
originais;
� Sanar os pontos falhos decorrentes de projeto: Corrigir eventuais deficiências do
projeto original e fazer previsão da vida média através de técnicas de diagnóstico.
� Incrementar capacidade técnica: Capacitação e desenvolvimento do elemento humano
de modo que ele possa perceber, diagnosticar e atuar convenientemente.
6.4 OS OITO PILARES DO TPM
1. Manutenção Autônoma;
2. Manutenção Planejada;
3. Melhorias Específicas;
4. Controle Inicial dos Equipamentos;
5. Manutenção Qualidade;
6. Office TPM;
7. Educação e Treinamento;
8. Segurança e Meio-Ambiente.
1. Manutenção Autônoma:
� Treinar os operadores para acabar com as diferenças entre eles e o pessoal da
manutenção;
� O operador é quem melhor pode identificar anormalidades e medir deteriorações
antes do processo ser afetado e falhar;
� 7 passos para aumentar progressivamente o aumento do conhecimento dos
operadores, participação e responsabilidade sobre os seus equipamentos:
1. realizar limpeza e inspeção inicial;
2. tomar medidas contrárias nas causas de contaminação por sujeiras/poeiras;
3. estabelecer limpezas e lubrificação padrão;
4. treinar conduções gerais de inspeção;
5. checar as inspeções feitas fora nos equipamentos;
Manutenção Industrial
42
6. controlar e gerenciar o lugar de trabalho;
7. melhorias contínuas
2. Manutenção Planejada:
� Estabelecer sistemas de manutenção preventiva e preditiva para os
equipamentos;
Para se ter êxito no ciclo natural da vida dos elementos de máquinas é preciso:
� Operação correta;
� Set up (preparação da máquina) correto;
� Limpeza;
� Lubrificação;
� Qualidade dos sobressalentes;
� Retorno e reparação dos menores defeitos;
3. Melhoria Contínua:
� Maximizar a eficiência através da eliminação de desperdícios e das perdas de
produção – 6 grandes perdas.
4. Controle Inicial dos Equipamentos:
� Estabelecer sistemas para encurtar o tempo de desenvolvimento de novos
produtos ou equipamentos;
� Os novos equipamentos precisam ser: fácil de operar, fácil de limpar, fácil de
manter e confiável, set up rápido e Ter ciclo de vida de menor custo.
5. Manutenção Qualidade:
� É um processo para controlar as condições dos componentes dos equipamentos
que afetam a qualidade do produto;
� Objetivo de estabelecer e manter condições para executar o ZERO DEFEITO;
� Relação direta com: condições dos materiais, equipamentos precisos, métodos de
produção e parâmetros de processo;
6. Office TPM:
� Deve haver um pessoal treinado com a função de administrar e dar suporte aos
departamentos, coletando as informações e distribuindo no processo industrial, facilitando a
visualização do andamento e as metas do TPM.
Manutenção Industrial
43
7. Educação e Treinamento:
� Todos os colaboradores da empresa devem ser devidamente e constantemente
educados e treinados com a política do TPM, assegurando a melhoria contínua do processo e
das pessoas como um todo.
8. Segurança e Meio-ambiente:
� Os temas nunca foram tão importantes, e devem estar em pauta em todas as
reuniões e presente na política do TPM, devido à sua importância no contexto humano e
mundial.
6.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. O que significa MPT ou TPM?
2. Qual o papel do homem da operação – operador – na filosofia do TMP?
3. Resuma a evolução histórica da manutenção citando as mudanças de pensamento e
comportamento envolvidas.
4. Quais os objetivos do TPM? Como é possível de alcançá-los?
5. Por que o operador deve se sentir o “dono” da máquina no TPM?
6. Como o operador pode realizar a manutenção de rotina do equipamento no TPM?
7. Cite as seis (6) grandes perdas do processo produtivo e manutenção?
8. Quais os 5 sensos do 5S’s?
9. Dê exemplos de cada uma das grandes perdas dos processos produtivos e manutenção.
10. Quando se fala em quebra zero, quer dizer que a máquina não pode parar? Justifique.
11. Qual a participação da gerência e supervisão na implantação do TPM?
12. Explique os oito (8) pilares do TPM.
13. Trace um plano de ação para implantação do TPM na sua empresa ou na área onde
trabalha, estabeleça as etapas e os prazos. Faça um cronograma.
Manutenção Industrial
44
7. CÁLCULOS DE RENDIMENTO GLOBAL DE EQUIPAMENTO
DISP = Tempo de Carga – Tempo de Parada idadedisponibil∴
Tempo de Carga
DES = ciclo padrão por peça * Peças processadas desempenho∴
(Tempo de carga – Tempo de parada)
PROD = Peças processadas – Defeitos adeprodutivid∴
Peças processadas
REND = DISP * DES * PROD entorendim∴ Dicas:
� Trabalhe com o tempo ou em horas, ou em minutos. Por exemplo: não misture tempo de
carga e o tempo de parada em horas e o ciclo padrão por peça em minutos;
� Lembre-se: 1 hora – 60 minutos
1 minuto – 60 segundos;
� Multiplique os índices obtidos por 100 para ter em porcentagem. Ex.: 0,75 = 75%;
� No cálculo de rendimento os índices serão 0,85; 0,96 e não em porcentagem
diretamente;
� No cálculo do DES, o ciclo padrão é o tempo para produzir uma única peça. Ex.: ciclo de
10 peças/min. Então o ciclo por peça é:
10 pç ------1 min
1 pç ------ x min
Resolvendo a regra de três: o ciclo de cada peça é 1/10 min = 0,1 min
Manutenção Industrial
45
7.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Considere uma linha de produção com os seguintes dados:
� Tempo de carga = 8,8 horas/dia
� Tempo de parada = 1,5 hora/dia
� Ciclo de produção = 3 peças/minuto
� Peças processadas = 1000 pç/dia . Defeitos = 35 pç/dia
Determine:
a) DISP
b) DES
c) PROD
d) REND
Uma nova situação para a mesma empresa: pretende-se otimizar a disponibilidade
para 94% (0,94), aumentando-se as peças processadas para 1250 unidades/dia,
apresentando agora 40 defeitos/dia. Qual o aumento de rendimento que se obteve?
2. Um ciclo produtivo opera em 3 turnos de trabalho, produzindo 2800 peças/dia, sendo 25
com defeitos. O total de paradas é 4,5 horas e a produção trabalha num ritmo de 150
peças/hora. Assim sendo, determine:
a) DISP
b) DES
c) PROD
d) REND
Pretende-se aumentar o rendimento para 85% (0,80). A pergunta é: o que você sugere
que seja feito para se obter esse índice?
3. Para uma disponibilidade ótima de 90% (0,90) uma fábrica trabalha em 3 turnos, com 2950
peças produzidas, apresentando 127 defeitos pretendendo atingir 85% (0,85) de índice de
rendimento. A pergunta é: qual deverá ser o ritmo de produção, ou o ciclo padrão de cada
peça?
4. Um departamento de uma empresa produz 3600 peças/dia em 9 horas de trabalho/dia,
atingindo uma disponibilidade ótima de 92% (0,92). Apresenta, no entanto 400 defeitos/dia
num ciclo de 8 peças/minuto, que equivale a 600 peças/hora. Determine o rendimento desse
departamento?
Uma outra situação: para aumentarmos o rendimento até 80% (0,80) o que poderá ser
feito? Observe o limite de produtividade de 4000 peças/dia.
Manutenção Industrial
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8. MÉTODO DO CAMINHO CRÍTICO - CPM (CRITICAL PARTH METHOD)
1. Seja a seguinte lista de atividades de manutenção em uma transmissão de movimentos
polias-correias:
a) Monte o diagrama;
b) Determine o caminho crítico
Tarefas Descrição Dependênc
ia
Tempo
A Desligar o painel ----- 15 min
B Retirar as correias A 30 min
C Sacar as polias B 15 min
D Transportar as polias C 10 min
E Tornear as polias D 2 horas
F Usinar as chavetas C 1 hora
G Transportar as polias E 10 min
H Montar o conjunto F e G 45 min
I Ligar o painel H 15 min
J Testar I 30 min
2. Construa um diagrama PCM para uma fresadora que apresenta defeitos no acionamento da mesa. Utilize os dados da tabela para construir o diagrama.
A TAREFAS DESCRIÇÃO DEPENDE
DE
TEMPO
A desmontar o conjunto de
acionamento da mesa
-- 4 h
B lavar o conjunto da mesa A 1 h
C recuperar as guias B 2 h
D troca de engrenagens danificadas B 1 h
E montar guias C 2 h
F montar engrenagens D 2 h
G teste dos conjuntos E e F 0.5 h
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47
3. Um torno apresenta defeitos na árvore e na bomba de lubrificação e é preciso corrigir
tais defeitos.
TAREFA DESCRIÇÃO DEPENDE DE TEMPO
A retirar placa, proteções e esgotar
óleo
-- 1 h
B retirar árvore e transportá-la A 3 h
C lavar cabeçote A 2 h
D trocar rolamentos B 3 h
E trocar reparo da bomba de
lubrificação
B e C 2 h
F montar, abastecer e testar o
conjunto
D e E 4 h
4. Considere a fabricação de uma polia e um eixo.
TAREFAS DESCRIÇÃO DEPENDE DE TEMPO/DIAS A preparar desenhos e lista de
materiais -- 1
B obter materiais para o eixo A 2 C tornear o eixo B 2
D fresar o eixo C 2
E obter materiais para a polia A 3 F tornear a polia E 4
G montar o conjunto D e F 1
H balancear o conjunto G 0.5
5. Uma relação de transmissão por engrenagens apresentou problemas, e é preciso
realizar manutenção corretiva e usinar algumas peças.
Tarefas Descrição Depende
de
Tempo
A Elaborar desenhos e listar materiais --------- 1 dia
B Comprar material da chaveta A 1 dia
C Fresar chaveta B 3 horas
D Controle de qualidade da chaveta C 30 min
Manutenção Industrial
48
E Comprar material do eixo A 2 dias
F Tornear o eixo E 1 dia
G Controle de qualidade do eixo F 2 horas
H Fresar encaixe da chaveta no eixo G 1 dia
I Comprar material das engrenagens A 2,5 dias
J Usinar engrenagens I 1,5 dias
K Controle de qualidade das engrenagens J 0,5 dias
L Montar o conjunto D, H e K 1 dia
M Ajustar, lubrificar e testar L 1 dia
6. Um cilindro pneumático apresentou problemas na sua movimentação e ficou
constatado que a solução seria trocar as vedações e brunir novamente a camisa do cilindro.
Numa reunião com todo o pessoal da manutenção foram citadas as etapas abaixo:
• Desmontar o cilindro da máquina: 3 horas;
• Limpar o cilindro: 1 hora;
• Desmontar o cabeçote e tirantes: 1,5 hora;
• Brunir a camisa do cilindro: 5 horas;
• Listar e comprar as vedações: 5 horas;
• Retirar as vedações do pistão: 1,5 hora;
• Desmontar o pistão e haste da camisa: 1 hora;
• Montar as vedações no pistão: 1 hora;
• Controle de qualidade do brunimento: 0,5 hora;
• Reusinar encaixe das vedações no pistão: 3 horas;
• Ajustar e testar: 1,5 hora;
• Montar pistão e haste na camisa: 1 hora;
• Lubrificar a camisa 0,5 hora;
• Montar o cilindro na máquina: 2,5 horas;
• Montar os cabeçotes e tirantes: 1 hora
O que fazer:
• Coloque as atividades na
seqüência correta;
• Monte a tabela de dependência;
• Faça o diagrama; • Diga qual o caminho crítico.
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9. LUBRIFICAÇÃO
A lubrificação é uma operação que consiste em introduzir uma substância apropriada
entre superfícies sólidas que estejam em contato entre si e que executam movimentos
relativos. Essa substância apropriada normalmente é um óleo ou uma graxa que impede o
contato direto entre as superfícies sólidas.
Quando recobertos por um lubrificante, os pontos de atrito das superfícies sólidas fazem
com que o atrito sólido seja substituído pelo atrito fluido, ou seja, em atrito entre uma
superfície sólida e um fluido. Nessas condições, o desgaste entre as superfícies será bastante
reduzido conforme a figura abaixo.
9.1 FUNÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO E DOS LUBRIFICANTES
As principais funções dos lubrificantes, nas suas diversas aplicações, são as seguintes:
a. Controle do atrito - transformando o atrito sólido em atrito fluido, evitando assim a perda
de energia;
b. Controle do desgaste - reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies, origem do
desgaste;
c. Controle da temperatura - absorvendo o calor gerado pelo contato das superfícies (motores,
operações de corte, etc.);
d. Controle da corrosão - evitando que ação de ácidos destrua os metais;
e. Transmissão de força - funcionando como meio hidráulico, transmitindo força com um
mínimo de perda (sistemas hidráulicos, por exemplo);
f. Amortecimento de choques – transferindo energia mecânica para energia fluida (como nos
amortecedores dos automóveis) e amortecendo o choque dos dentes de engrenagens;
Manutenção Industrial
50
g. Remoção de contaminantes - evitando a formação de borras, lacas e vernizes;
h. Vedação - impedindo a saída de lubrificantes e a entrada de partículas estranhas
(função das graxas), e impedindo a entrada de outros fluidos ou gases (função dos óleos nos
cilindros de motores ou compressores);
A falta de lubrificação causa uma série de problemas nas máquinas. Estes problemas
podem ser enumerados, conforme a ocorrência, na seguinte seqüência:
1. Aumento do atrito;
2. Aumento do desgaste;
3. Aquecimento;
4. Dilatação das peças;
5. Desalinhamento;
6. Ruídos;
7. Grimpagem (solda nos pontos de atrito);
8. Ruptura das peças.
9.2 CLASSIFICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES
Os lubrificantes podem ser:
� gasosos como o ar;
� líquidos como os óleos em geral;
� semi-sólidos ou pastosos, como as graxas;
� sólidos como a grafita, o talco, a mica.
Contudo, os lubrificantes mais práticos e de uso diário são os líquidos e os semi-sólidos,
ou seja, os óleos e as graxas.
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51
9.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS QUANTO À ORIGEM
Podem ser subdivididos em: óleos minerais puros, óleos graxos, óleos compostos, óleos
aditivados e óleos sintéticos
Óleos minerais puros - São substâncias obtidas a partir da destilação e refino do petróleo
e, de acordo com sua estrutura molecular, são classificadas em óleos parafínicos ou óleos
naftênicos.
Os óleos graxos foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados, sendo mais tarde
substituídos pelos óleos minerais. Seu uso nas máquinas modernas é raro, devido à sua
instabilidade química, principalmente em altas temperaturas, o que provoca a formação de
ácidos e vernizes.
Os óleos graxos podem ser de origem animal ou vegetal.
Óleos animais - São extraídos de animais como a baleia, o cachalote, o bacalhau, a
capivara, o porco, o sebo bovino, etc.
Óleos vegetais - São extraídos de sementes: soja, girassol, milho, algodão, arroz,
mamona, oiticica, babaçu etc.
Os óleos compostos são constituídos de misturas de óleos minerais e graxos. A
percentagem de óleo graxo é pequena, variando de acordo com a finalidade do óleo. Os óleos
graxos conferem aos óleos minerais propriedades de emulsibilidade, oleosidade e extrema
pressão.
Os óleos aditivados são óleos minerais puros, aos quais foram adicionados substâncias
comumente chamadas de aditivos, com o fim de reforçar ou acrescentar determinadas
propriedades.
Óleos sintéticos - São produzidos em indústrias químicas que utilizam substâncias
orgânicas e inorgânicas para fabricá-los. Estas substâncias podem ser silicones, ésteres,
resinas, glicerinas etc.
Manutenção Industrial
52
9.4 CARACTERÍSTICAS DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES
Manutenção Industrial
53
9.5 IMPORTÂNCIA DA VISCOSIDADE
A viscosidade é a propriedade física principal de um óleo lubrificante. A viscosidade é um
dos principais fatores na seleção de um óleo lubrificante, sendo sua determinação influenciada
por diversas condições, sendo as mais comuns as seguintes:
� Velocidade - maior a velocidade, menor deve ser a viscosidade, pois a formação da
película lubrificante é mais fácil. Os óleos de maior viscosidade possuem maiores coeficientes
de atrito interno, aumentando a perda de potência;
� Pressão - quanto maior for a carga, maior deverá ser a viscosidade para suportá-la e
evitar o rompimento da película.
� Temperatura - como a viscosidade diminui com o aumento da temperatura, para manter
uma película lubrificante, quanto maior for a temperatura, maior deverá ser a viscosidade.
� Folgas - quanto menores forem as folgas, menor deverá ser a viscosidade para que o óleo
possa penetrar nelas.
� Acabamento - quanto melhor o grau de acabamento das peças, menor poderá ser a
viscosidade. Podemos, assim, verificar que existem condições inversas, isto é, umas que exigem
uma baixa viscosidade e outras, alta viscosidade, e que podem ocorrer ao mesmo tempo. Isto
torna a determinação da viscosidade um estudo complexo, que deverá ser realizado pelos
projetistas de máquinas e motores.
Com a análise dos óleos usados, podemos determinar:
� Redução da viscosidade - ocasionada por contaminação por combustível ou outros
produtos menos viscosos.
� Aumento da viscosidade - poderá indicar a oxidação do óleo, presença de água, de sólidos
em suspensão ou contaminação com outro óleo mais viscoso.
baixa viscosidade alta viscosidade
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54
temperatura
Vis
cosi
dade
Óleo A
Óleo B
9.5.1 Índice de Viscosidade IV
Índice de viscosidade é um valor numérico que indica a variação da viscosidade em
relação à variação da temperatura. Alguns líquidos tendem a ter sua viscosidade reduzida,
quando aquecidos, e aumentada, quando são resfriados.
Maior o índice de viscosidade menor será a variação da viscosidade com a temperatura.
Por exemplo, se dois óleos, a uma determinada temperatura, possuírem a mesma
viscosidade, quando resfriados ficará mais espesso aquele que possuir menor índice de
viscosidade.
9.5.2 Os óleos multiviscosos
São óleos que são preparados para
atender a uma ampla faixa de utilização ou
seja, onde há grandes diferenças de
temperaturas.
Um óleo SAE 20W/50 mantém a
viscosidade adequada, tanto em baixas
temperaturas (se comportando como um
óleo SAE 20W), facilitando a partida a frio,
quanto em altas temperaturas (se
comportando como um óleo SAE 50),
garantindo uma perfeita lubrificação
Nota-se que tanto o óleo A quanto o óleo B
diminuem sua viscosidade com o aumento de
temperatura, ou seja, ficam mais “finos” quando
quentes.
Mas o óleo B a partir de uma dada temperatura
tem um comportamento melhor do que o óleo A.
Manutenção Industrial
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9.6 NORMAS E SIGLAS DA LUBRIFICAÇÃO...
• ASTM. O que é ? (American Society for Testing Materials) - Instituto norte americano
estabelecendo tipos e normas para testes (classificação) de materiais inclusive produtos
e derivados do petróleo (óleos lubrificantes).
• ISSO. O que é ? (International Organization for Standardization) - Organismo
Internacional pela Padronização (Standardização)
• API. O que é ? American Petroleum Institute) - Instituto norte americano estabelecendo
normas e classificações para petróleo e derivados, inclusive óleos lubrificantes.
Referência atual.
• EM. O que é ? (Europäische Norm) - Normas européias.
• MIL. O que é ? (Military I. Lubrificants) - Especificações para Lubrificantes do Exército
norte americano. Serviu de referência, por muitos anos.
• AGMA. O que é ? (American Gear Manufacturers Association) - Associação de
Fabricantes de Óleos Lubrificantes norte americana.
• DIN. O que é ? (Deutsche Industrien Normen) - Normas industriais alemãs.
• IP. O que é ? (Institute of Petroleum) - Instituto britânico estabelecendo normas e
classificações de petróleo e derivados.
• SAE. O que é ? (Society of Automotive Engineers) - Sociedade de engenheiros
automotivos norte americanos. Estabelece normas e classificações de óleos automotivos,
entre outros. Referência atual.
• NLGI. O que é ? ( National Lubricating Grease Institute) - Instituto nacional norte
americano classificando, especificamente, as graxas.
• EP. O que é ? (Extreme Pressure) - Designa óleos lubrificantes aditivados
especificamente para suportar altas pressões (extrema pressão).
• ATF. O que é ? (Automatic Transmission Fluid) - Óleo específico para transmissões
automáticas embora no Brasil, é utilizado para direções hidráulicas e algumas
transmissões mecânicas de Mercedes Benz !
• HD. O que é ? (Heavy Duty) - Indica lubrificante para serviços pesados.
• W. O que é ? (Winter) Do inglês "inverno" - estabelece a temperatura mínima sem
alteração da viscosidade . Letra presente em todas as nomenclaturas de óleos
multiviscosos.
• SÉRIE 1, 2, 3 ... O que é ? Norma e classificação do desempenho do óleo motor
especificamente para CATERPILLAR. Serviu de referência, por muitos anos.
Manutenção Industrial
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9.7 GRAXAS
Os pastosos, comumente chamados graxas, são empregados onde os lubrificantes
líquidos não executam suas funções satisfatoriamente. São constituídas por uma mistura de
óleo, aditivos e agentes engrossadores
As graxas podem ser subdivididas em:
� graxas de sabão metálico,
� graxas sintéticas,
� graxas á base de argila,
� graxas betuminosas,
� graxas de processo.
As graxas de sabão metálico são as mais comumente utilizadas. São constituídas de
óleos minerais puros e sabões metálicos, que são a mistura de um óleo graxo e um metal
(cálcio, sódio, lítio, bário, etc.). Como os óleos, estas graxas podem ser aditivadas para se
alcançarem determinadas características.
As graxas sintéticas são as mais modernas. Tanto o óleo mineral, como o sabão,
podem ser substituídos por óleos e sabões sintéticos. Como os óleos sintéticos, devido ao seu
elevado custo, estas graxas têm sua aplicação limitada aos locais onde os tipos convencionais
não podem ser utilizados.
As graxas á base de argila são constituídas de óleos minerais puros e argilas especiais
de granulação finíssima. Estas graxas são insolúveis na água e resistem a temperaturas
elevadíssimas (200ºC). São graxas especiais, de elevado custo.
As graxas betuminosas, formuladas à base de asfalto e óleos minerais puros, são
lubrificantes de grande adesividade. Algumas, devido à sua alta viscosidade, devem ser
aquecidas para serem aplicadas. Outras, são diluídas em solventes que se evaporam após sua
aplicação.
Suas maiores aplicações são os cabos de aço, as engrenagens abertas e as correntes.
Não devem ser usadas em mancais de rolamentos. Alguns mancais planos que possuem
grandes folgas, ou suportam grandes cargas, podem, às vezes, utilizá-las.
As graxas para processo são graxas especiais, fabricadas para atenderem a processos
industriais como a estampagem, a moldagem etc. Algumas contêm materiais sólidos como
aditivos.
As graxas de sabão metálico são classificadas com base no sabão utilizado na sua
fabricação.
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� Graxa à base de alumínio: macia; quase sempre filamentosa; resistente à água; boa
estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em temperaturas de até 71°C. É
utilizada em mancais de rolamento de baixa velocidade e em chassis.
� Graxa à base de cálcio: possuem textura macia, vaselinada e amanteigada. São
resistentes à água; boa estabilidade estrutural quando em uso; deixa-se aplicar facilmente com
pistola; pode trabalhar em temperaturas de até 77°C. É aplicada em chassis e em bombas
d’água.
� Graxa à base de sódio: varia de fina até fibrosa, geralmente fibrosa; em geral não resiste
à água; boa estabilidade estrutural quando em uso. Pode trabalhar em ambientes com
temperatura de até 150°C. É aplicada em mancais de rolamento, mancais de rodas, juntas
universais etc.
� Graxa à base de lítio: Possuem textura fina e lisa, vaselinada; são resistentes à água a
elevadas temperaturas, boa estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em
temperaturas de até 150°C. É utilizada em veículos automotivos e na aviação.
� Graxa à base de bário: características gerais semelhantes às graxas à base de lítio.
� Graxa mista: é constituída por uma mistura de sabões. Assim, temos graxas mistas à base
de sódio-cálcio, sódio-alumínio etc. As graxas de bases mistas possuem as propriedades
intermediárias dos sabões com que são formadas.
As graxas de sódio e lítio não são compatíveis, não devendo ser misturadas.
9.7.1 Vantagens e Desvantagens das Graxas
Entre as vantagens, podemos citar:
� As graxas promovem uma melhor vedação contra a água e impurezas;
� Quando a alimentação de óleo não pode ser feita continuamente, empregam-se as
graxas, pois elas permanecem nos pontos de aplicação;
� As graxas promovem maior economia em locais onde os óleos escorrem;
� As graxas possuem maior adesividade do que os óleos.
As desvantagens são:
� Os óleos dissipam melhor o calor do que as graxas;
� Os óleos lubrificam melhor em altas velocidades;
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� Os óleos resistem melhor à oxidação.
9.7.2 Como escolher uma Graxa
Para definir a graxa adequada para determinada aplicação, devem ser observados os
seguintes fatores:
� Consistência
O conhecimento da consistência da graxa é importantíssimo para sua escolha. No Brasil,
onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito rigorosos, é mais empregada a graxa
NLGI 2. Em locais onde a temperatura é mais elevada, emprega-se a NLGI 3, e onde a
temperatura é mais baixa, a NLGI 1.
“ Como nos óleos, quanto maior for a velocidade e mais baixas forem a temperatura e a
carga, menor deverá ser a consistência. Por outro lado, com baixas velocidades e altas
temperaturas e cargas, deve ser usada uma graxa mais consistente.”
Em sistemas centralizados de lubrificação, deve ser empregada uma graxa com fluidez
suficiente para escoar.
� Ponto de gota
O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na prática, usa-se limitar a
temperatura máxima de trabalho em 20 a 30ºC abaixo de seu ponto de gota.
Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes faixas:
• graxas de cálcio ......................... 65 a 105ºC
• graxas de sódio ......................... 150 a 260ºC
• graxas de lítio ............................ 175 a 220ºC
• graxas de complexo de cálcio ...... 200 a 290ºC
As graxas de argila não possuem ponto de gota, podendo assim ser usadas em elevadas
temperaturas. A graxa de cálcio é a única que possui baixa resistência à temperatura.
� Resistência à água
O tipo de sabão comunica ou não à graxa a resistência à ação da água. Dos tipos citados
anteriormente, a graxa de sabão de sódio é a única que se dissolve em presença da água.
� Resistência ao trabalho
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As graxas de boa qualidade apresentam estabilidade quando em trabalho, e não escorrem
das partes a lubrificar. As graxas de lítio possuem, geralmente, uma ótima resistência ao
trabalho.
As graxas de lítio, além da ótima resistência ao trabalho, têm resistência muito boa à ação
da água, na qual são insolúveis e suportam temperaturas elevadas.
� Bombeabilidade
Bombeabilidade é a capacidade da graxa fluir pela ação do bombeamento.
A bombeabilidade de uma graxa lubrificante é um fator importante nos casos em que o
método de aplicação é feito por sistema de lubrificação centralizada. Depende de três fatores:
1) viscosidade do óleo;
2) consistência da graxa;
3) tipo de sabão.
9.8 LUBRIFICANTES SÓLIDOS
Algumas substâncias sólidas apresentam características peculiares que permitem a sua
utilização como lubrificantes, em condições especiais de serviço.
Entre as características importantes dessas substâncias, merecem ser mencionadas as
seguintes:
� baixa resistência ao cisalhamento;
� estabilidade a temperaturas elevadas;
� elevado limite de elasticidade;
� alto índice de transmissão de calor;
� alto índice de adesividade;
� ausência de impurezas abrasivas.
Embora tais características não sejam sempre atendidas por todas as substâncias sólidas
utilizadas como lubrificantes, elas aparecem de maneira satisfatória nos carbonos cristalinos,
como a grafita, e no bissulfeto de molibdênio, que são os mais comuns e empregados. Outros
lubrificantes sólidos são: mica, asbestos, sulfafto de bário, zinco e chumbo.
É crescente a utilização do bissulfeto de molibdênio (MoS2 ) como lubrificante. A ação do
enxofre (S) existente em sua estrutura propicia uma excelente aderência da substância com a
superfície metálica, e seu uso é recomendado sobretudo para partes metálicas submetidas a
condições severas de pressão e temperaturas elevadas. Pode ser usado em forma de pó
dividido ou em dispersão com óleos minerais e alguns tipos de solventes.
Manutenção Industrial
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A utilização de sólidos como lubrificantes é recomendada para serviços em condições
especiais, sobretudo aquela em que as partes a lubrificar estão submetidas a pressões ou
temperaturas elevadas ou se encontram sob a ação de cargas intermitentes ou em meios
agressivos. Os meios agressivos são comuns nas refinarias de petróleo, nas indústrias químicas
e petroquímicas.
9.9 ADITIVOS
São produtos químicos que, integrados aos óleos e graxas, aumentam e melhoram a
eficiência dos mesmos, conferindo-lhe características de acordo com as exigências dos veículos
de tecnologia cada vez mais avançada.
A presença de aditivos em lubrificantes tem os seguintes objetivos:
1. melhorar as características de proteção contra o desgaste e de atuação em trabalhos sob
condições de pressões severas;
2. aumentar a resistência à oxidação e corrosão;
3. aumentar a atividade dispersante e detergente dos lubrificantes;
4. aumentar a adesividade;
5. aumentar o índice de viscosidade.
� Dispersantes / detergentes = O que é ?
Nos motores de combustão interna, manter o carbono (carvão) proveniente da queima de
combustível em suspensão e finamente disperso evitando-se assim, danos nas partes móveis do
motor. É oportuno lembrar que lubrificantes com alto poder detergente ficam escuros, logo
após utilização num motor. Não só é normal mais, ainda, é bom sinal.
� Antioxidantes = O que é ?
São retardadores da oxidação do óleo. Um óleo exposto ao ar tende a oxidar devido a
presença de oxigênio.
� Antiferrugem = O que é ?
São agentes químicos que impedem a ação da umidade e do oxigênio sobre metais,
evitando formação de ferrugem.
� Antiespumantes = O que é ?
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Facilitam a aglutinação de bolhas de ar encontradas na massa do óleo, formando assim
bolhas maiores que se deslocam rumo a superfície onde, em contato com o ar ambiente, se
desfazem.
� Extrema pressão = O que é ?
São compostos contendo fósforo, enxofre e cloro que reagem quimicamente com a
superfície metálica, agindo então como eficientes lubrificantes sólidos, evitando assim a ação
destrutiva "metal contra metal". Estes aditivos só reagem quando há condições de extrema
pressão. Com o rompimento da película lubrificante, há uma elevação local de temperatura que,
quimicamente, libera os compostos que agem como lubrificantes (sólidos).
� Antidesgaste = O que é ?
São redutores de desgaste, muito importante nos casos de lubrificação limite,
principalmente onde há cargas e rotações elevadas.
� Inibidores de corrosão (anticorrosão) = O que é ?
Evitam a corrosão das superfícies metálicas, não somente da ação externa (ar) como das
ações internas tais como a própria oxidação do óleo e ácidos formados na combustão.
� Aumentadores do índice de viscosidade = O que é ?
São redutores das variações da viscosidade em função das variações da temperatura.
� Abaixadores do ponto de fluidez = O que é ?
Modificam a estrutura dos cristais da parafina que se formam em conseqüência do
abaixamento da temperatura.
� Emulsionantes = O que é ?
Facilitam a emulsão (mistura) do óleo na água.
Entre os diversos tipos de aditivos para óleos, temos os seguintes:
1. Detergente-dispersante:
Aplicações: motores de combustão interna.
Finalidades - limpar as partes internas dos motores, e manter em suspensão, finamente
dispersos, a fuligem formada na queima do combustível e os produtos de oxidação do óleo
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2. Antioxidante:
Aplicações: motores de combustão interna, turbinas, compressores, motores elétricos, fusos,
sistemas hidráulicos, sistemas de circulação de óleo etc
3. Anticorrosivo:
Aplicações: Motores de combustão interna, turbinas, compressores, motores elétricos, fusos,
sistemas hidráulicos, sistemas de circulação de óleo etc.
Finalidades - neutralização dos ácidos orgânicos, formados pela oxidação do óleo, dos ácidos
inorgânicos, no caso de lubrificantes de motores, e proteger as partes metálicas da corrosão.
4. Antiferrugem:
Aplicações: Óleos protetivos, turbinas, sistemas hidráulicos, compressores, motores de
combustão interna, sistemas de circulação de óleo etc.
Finalidades - evitar a corrosão dos metais ferrosos pela ação da água ou umidade.
5. Extrema pressão:
Aplicações: Óleos para transmissões automotivas, óleos para mancais ou engrenagens
industriais que trabalham com excesso de carga e óleos de corte.
Finalidades - Quando a pressão exercida sobre a película de óleo excede certos limites, a
película de óleo se rompe, havendo um contato metal com metal. Este aditivo reage com as
superfícies metálicas,formando uma película lubrificante que reduzirá o desgaste. Quase todos
os aditivos de extrema pressão são compostos químicos que contêm enxofre, fósforo, cloro
e chumbo.
6. Antidesgaste:
Aplicações: Motores de combustão interna, sistemas hidráulicos etc.
Finalidades - Estes aditivos são semelhantes aos de extrema pressão, mas têm ação mais
suave. Seus principais elementos são o zinco e o fósforo.
7. Abaixador do ponto de fluidez
Aplicações: nos óleos de máquinas e motores que operem com o óleo em baixas temperaturas.
Finalidades - Este aditivo tem a função de envolver os cristais de parafina que se formam a
baixas temperaturas, evitando que eles aumentem e se agrupem, o que impediria a circulação
do óleo.
8. Aumentador do índice de viscosidade
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Aplicações: Motores de combustão interna.
Finalidades - A função destes aditivos é reduzir a variação da viscosidade dos óleos com o
aumento da temperatura.
Entre os diversos tipos de aditivos para graxas, temos os seguintes:
1. Extrema Pressão:
Aplicações: Graxas para mancais de laminadores, britadores, equipamentos de mineração, etc.,
e para mancais que trabalham com cargas elevadas.
Finalidades - São à base de chumbo. Os lubrificantes sólidos, como molibdênio, a grafite e o
óxido de zinco também são empregados, mas em geral, estes não são adequados para
mancais de rolamentos.
2. Adesividade:
Aplicações: Graxas de chassis e aquelas empregadas em locais de vibrações onde podem ser
expelidas.
Finalidades - Aditivos como o látex ou polímeros orgânicos, em pequenas quantidades,
aumentam significativamente o poder de adesividade das graxas.
3. Antioxidantes:
Aplicações: Graxas para mancais de rolamentos.
Finalidades - Sabões são mais instáveis que o óleo. As graxas de rolamentos, que são
formuladas para permanecerem longos períodos em serviço e onde as temperaturas são
elevadas, devem ser resistentes à oxidação, para não se tornarem corrosivas.
4. Anticorrosivos e Antiferrugem:
Aplicações: Graxas para mancais de rolamentos.
Finalidades - Para neutralizar os ácidos formados pela oxidação ou a ação da água. As graxas
de sódio se misturam com água e perde o efeito corrosivo, dispensando os aditivos
antiferrugem.
Além destes aditivos, muitos outros podem ser usados, como os de oleosidade, os
lubrificantes sólidos, corante, fios de lã, etc
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9.10 MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES
A escolha do método de aplicação do óleo lubrificante depende dos seguintes fatores:
� Tipo de lubrificante a ser empregado (graxa ou óleo);
� Viscosidade do lubrificante;
� Quantidade do lubrificante;
� Custo do dispositivo de lubrificação Quanto ao sistema de lubrificação, esta pode ser:;
� Por gravidade;
� Por capilaridade;
� Por salpico;
� Por imersão;
� Por sistema forçado;
9.10.1 Métodos de Lubrificação por Gravidade
Lubrificação Manual
A lubrificação manual é feita por meio de almotolias e não é muito eficiente, pois, não
produz uma camada homogênea de lubrificante.
Copo com Agulha ou Vareta
Esse dispositivo possui uma agulha que passa por um
orifício e cuja ponta repousa sobre o eixo. Quando o eixo gira,
imprime um movimento alternativo à agulha, liberando o fluxo
de lubrificante, que continua fluindo enquanto dura o movimento
do eixo.
Copo Conta Gotas
Esse é o tipo de copo mais comumente usado na
lubrificação industrial, sua vantagem esta na possibilidade de regular a quantidade de óleo
aplicado sobre o mancal.
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Sistema de Circulação
Consiste em uma bomba mecânica colocada
no reservatório inferior da máquina que bombeia
o óleo para um outro depósito acima do
equipamento, atingindo assim os pontos de
lubrificação.
9.10.2 Métodos de Lubrificação por Capilaridade
Copo com Mecha
Nesse dispositivo, o lubrificante flui através de um pavio que fica encharcado de óleo. A
vazão depende da viscosidade do óleo, da temperatura e do tamanho e traçado do pavio.
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Por Estopa ou Almofada
Por esse método, coloca-se uma quantidade de
estopa (ou uma almofada feita de tecido absorvente)
embebida em óleo em contato com a parte inferior do
eixo. Por ação capilar, o óleo de embebimento escoa pela
estopa (ou pela almofada) em direção ao mancal.
9.10.3 Método de Lubrificação por Salpico
Na lubrificação por salpico, o lubrificante contido num depósito (ou cárter) é borrifado por
meio de uma ou mais peças móveis. Esse tipo de lubrificação é muito comum, especialmente
em certos tipos de motores.
Por Anel ou Corrente
Nesse método de lubrificação, o lubrificante fica
em um reservatório abaixo do mancal. Um anel, cuja
parte inferior permanece mergulhada no óleo, passa em
torno do eixo.
Quando o eixo se movimenta, o anel acompanha
esse movimento e o lubrificante é levado ao eixo e ao
ponto de contato entre ambos. Se uma maior
quantidade de lubrificante é necessária, utiliza-se uma corrente em lugar do anel.
O mesmo acontecerá se o óleo utilizado for mais viscoso.
Por Colar
O método é semelhante a lubrificação por anel,
porém, o anel é substituído por um colar fixo ao eixo. O
óleo transportado pelo colar vai até o mancal por meio de
ranhuras. Emprega-se esse método em eixos de maior
velocidade ou quando se usa óleo mais viscoso.
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Por Borrifo
O óleo é borrifado devido aos movimentos das peças do conjunto mecânico, por exemplo
em compressores a pistão.
9.10.4 Método de Lubrificação por Névoa de Oleo
Consiste na pulverização do óleo — em geral por meio de sistemas tipo Venturi — para
distribuição, através de tubulações, às partes a serem lubrificadas. Este processo foi,
originariamente, desenvolvido para resolver os problemas de lubrificação dos rolamentos de
esferas, nas árvores de retificadoras, que giram a altas velocidades em ambientes onde existem
aparas metálicas, poeira, etc.
A lubrificação por névoa dá excelentes resultados nos casos em que quantidades muito
pequenas de óleo são requeridas, pois torna-se relativamente simples a dosagem adequada do
lubrificante, em função das necessidades das peças a lubrificar.
Outras vantagens importantes desse método, decorrentes da passagem do fluxo de ar
comprimido impregnado de óleo pelas partes lubrificadas, são: a vedação, devido a
impossibilidade de aparas metálicas e outras impurezas penetrarem nos rolamentos em sentido
contrário ao do ar, e ainda, a eficiente eliminação do calor gerado.
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9.10.5 Método de Lubrificação por Imersão
Por Banho de Óleo
Nesse método, as peças a serem lubrificadas
mergulham total ou parcialmente num recipiente de
óleo. O excesso de lubrificante é distribuído por meio
de ranhuras a outras peças.
O nível do óleo deve ser constantemente
controlado porque, além de lubrificar, ele tem a
função de resfriar a peça. Esse tipo de lubrificação é
empregado em mancais de rolamentos de eixos horizontais e em caixas de engrenagens.
9.10.6 Método de Lubrificação por Sistema Forçado
Lubrificação por Perda
É um sistema que utiliza uma bomba que retira óleo
de um reservatório e força-o por entre as superfícies
metálicas a serem lubrificadas.
Esse método é empregado na lubrificação de
cilindros de compressores e de mancais.
Por Circulação
Neste sistema o óleo é bombeado de um depósito para as partes a serem lubrificadas.
Após a passagem pelas peças, o óleo volta para o reservatório.
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9.11 MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA
Manual com Pincel ou Espátula
É um método através do qual se aplica uma película de graxa
sobre a peça a ser lubrificada.
Manual com Pistola
Nesse método a graxa é introduzida por intermédio do pino graxeiro de uma bomba
manual.
Copo “Stauffer”
Nesse método os copos são enchidos com graxa e, ao se girar a
tampa a graxa é impelida pelo orifício, localizada na parte inferior do
copo.
Ao se encher o copo, deve-se evitar a formação de bolhas de ar. O
copo deverá ser recarregado de graxa quando a tampa rosqueada
atingir o fim do curso da rosca.
Por Enchimento
Esse método de lubrificação é usado em mancais de rolamento. A graxa é aplicada
manualmente até a metade da capacidade do depósito, dependendo da orientação do
fabricante do rolamento.
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Sistema Centralizado
O sistema centralizado é um método de lubrificação a graxa ou a óleo que tem a
finalidade de lubrificar um elevado número de pontos, independentemente de sua localização.
Esse sistema possibilita o abastecimento da quantidade exata de lubrificante, além de
reduzir custos de mão-de-obra de lubrificação.
Um sistema centralizado completo possui os seguintes componentes: bomba e
manômetro; redes de suprimento (principal e distribuidores; válvulas e porca de compressão;
conexões e joelhos; acoplamentos e uniões).
Sistema Operado Manualmente
É empregado na lubrificação de pontos de moderada freqüência. Geralmente são circuitos
pequenos. Nem sempre esse sistema requer retorno do óleo, e por isto, é adequado para tipo
perda total.
Sistema Automatizado
Empregam-se os automáticos, onde há necessidade de lubrificação contínua. Há um
dispositivo acoplado ao motor elétrico que permite regular o número de operações por hora de
efetivo trabalho.
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9.12 CUNHA LUBRIFICANTE
Os mancais são suportes que mantêm as peças (geralmente eixos) em posição ou entre
limites, permitindo seu movimento relativo.
Os mancais de deslizamento possuem um espaço entre o eixo e o mancal denominado
folga. As dimensões da folga são proporcionais ao diâmetro “d” do eixo (0,0006d a 0,001d) e
suas funções são suportar a dilatação e a distorção das peças, bem como neutralizar possíveis
erros mínimos de alinhamento. Além disto, a folga é utilizada para introdução do lubrificante. O
óleo introduzido na folga adere às superfícies dos eixo e do mancal, cobrindo-as com uma
película de lubrificante.
Com a máquina parada, devido à folga o eixo toma uma posição excêntrica em relação ao
mancal, apoiando-se na parte inferior. Nesta posição a película lubrificante entre o eixo e o
mancal é mínima, ou praticamente nenhuma.
Na partida da máquina, o eixo começa a girar e o óleo, aderindo à sua superfície, é
arrastado, formando-se a cunha lubrificante. Durante as primeiras rotações, o eixo sobe
ligeiramente sobre a face do mancal, em direção contrária à da rotação, permanecendo um
considerável atrito entre as partes metálicas, pois existe contato entre as superfícies
(lubrificação limite).
À medida que a velocidade aumenta, maior será a quantidade de óleo arrastada,
formando-se uma pressão hidrodinâmica na cunha lubrificante, que tende a levantar o eixo
para sua posição central, eliminando o contato metálico (lubrificação total).
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9.13 LUBRIFICAÇÃO DOS MANCAIS DOS MOTORES
Temperatura, rotação e carga do mancal são os fatores que vão direcionar a escolha do
lubrificante.
Regra geral:
� · temperaturas altas: óleo mais viscoso ou uma graxa que se mantenha consistente;
� · altas rotações: usar óleo mais fino;
� · baixas rotações: usar óleo mais viscoso.
9.13.1 Lubrificação de mancais de rolamento
Os rolamentos axiais autocompensadores de rolos são lubrificados, normalmente, com
óleo. Todos os demais tipos de rolamentos podem ser lubrificados com óleo ou com graxa.
Lubrificação com graxa
Em mancais de fácil acesso, a caixa pode ser aberta para se renovar ou completar a
graxa. Quando a caixa é bipartida, retira-se a parte superior; caixas inteiriças dispõem de
tampas laterais facilmente removíveis. Como regra geral, a caixa deve ser cheia apenas até um
terço ou metade de seu espaço livre com uma graxa de boa qualidade, possivelmente à base de
lítio.
Lubrificação com óleo
O nível de óleo dentro da caixa de rolamentos deve ser mantido baixo, não excedendo o
centro do corpo rolante inferior. É muito conveniente o emprego de um sistema circulatório
para o óleo e, em alguns casos, recomenda- se o uso de lubrificação por névoa ou neblina.
Intervalos de lubrificação
No caso de rolamentos lubrificados por banho de óleo, o período de troca de óleo
depende, fundamentalmente, da temperatura de funcionamento do rolamento e da
possibilidade de contaminação proveniente do ambiente.
Não havendo grande possibilidade de poluição, e sendo a temperatura inferior a 50°C, o
óleo pode ser trocado apenas uma vez por ano. Para temperaturas em torno de 100°C, este
intervalo cai para 60 ou 90 dias.
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9.14 LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS FECHADAS
A completa separação das superfícies dos dentes das engrenagens durante o
engrenamento implica presença de uma película de óleo de espessura suficiente para que as
saliências microscópicas destas superfícies não se toquem.
O óleo é aplicado às engrenagens fechadas por meio de salpico ou de circulação.
A seleção do óleo para engrenagens depende dos seguintes fatores: tipo de engrenagem,
rotação do pinhão, grau de redução, temperatura de serviço, potência, natureza da carga, tipo
de acionamento, método de aplicação e contaminação.
9.15 LUBRIFICAÇÃO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA
Existe, atualmente, um número considerável de máquinas-ferramenta com uma extensa
variedade de tipos de modelos, dos mais rudimentares àqueles mais sofisticados, fabricados
segundo as tecnologias mais avançadas.
Diante de tão grande variedade de máquinas-ferramenta, recomenda-se a leitura atenta
do manual do fabricante do equipamento, no qual serão encontradas indicações precisas para
lubrificação e produtos a serem utilizados.
Para equipamentos mais antigos, e não se dispondo de informações mais precisas, as
seguintes indicações genéricas podem ser obedecidas:
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Sistema de circulação forçada - óleo lubrificante de primeira linha com número de
viscosidade S 215 (ASTM).
Lubrificação intermitente (oleadeiras, copo conta-gotas etc.) - óleo mineral puro com
número de viscosidade S 315 (ASTM).
Fusos de alta velocidade (acima de 3000 rpm) - óleo lubrificante de primeira linha, de
base parafínica, com número de viscosidade S 75 (ASTM).
Fusos de velocidade moderada (abaixo de 3000 rpm) - óleo lubrificante de primeira linha,
de base parafínica, com número de viscosidade S 105 (ASTM).
Guias e barramentos - óleos lubrificantes contendo aditivos de adesividade e inibidores de
oxidação e corrosão, com número de viscosidade S 1000 (ASTM).
Caixas de redução - para serviços leves podem ser utilizados óleos com número de
viscosidade S 1000 (ASTM) aditivados convenientemente com antioxidantes, antiespumantes,
etc. Para serviços pesados, recomendam-se óleos com aditivos de extrema pressão e com
número de viscosidade S 2150 (ASTM).
Lubrificação à graxa - em todos os pontos de lubrificação à graxa pode-se utilizar um
mesmo produto. Sugere-se a utilização de graxas à base de sabão de lítio de múltipla aplicação
e consistência NLGI 2.
Observações:
� S = Saybolt;
� ASTM = American Society of Testing Materials (Sociedade Americana de Materiais de
Teste).
� NLGI = National Lubricating Grease Institute (Instituto Nacional de Graxa Lubrificante).
Em resumo, por mais complicada que uma máquina pareça, há apenas três elementos a
lubrificar:
1. Apoios de vários tipos, tais como: mancais de deslizamento ou rolamento, guia etc.
2. Engrenagens de dentes retos, helicoidais, parafusos de rosca sem-fim etc., que podem
estar descobertas ou encerradas em caixas fechadas.
3. Cilindros, como os que se encontram nos compressores e em toda a espécie de
motores, bombas ou outras máquinas com êmbolos.
Manutenção Industrial
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9.15 EXEMPLO DE LUBRIFICAÇÃO AUTOMOTIVA - DODGE POLARA 1979
Motor
Usar óleo de viscosidade SAE-30 ou de múltipla viscosidade (20W40) classificação API SD
ou SE. Trocá-lo conforme indicado no Plano de Manutenção.
Distribuidor
1. Eixo de ressaltos; lubrificar com graxa de fibra curta.
2. Feltro do eixo do rotor; lubrificar com algumas gotas de óleo SAE-30.
3. Mesa do platinado; lubrificar com graxa Multipurpose NLGI Nº 2 EP.
Articulação do carburador
Lubrificar com algumas gotas de óleo SAE-30.
Caixa de mudança
Trocar o óleo aos primeiros 5.000 km e verificar o nível conforme Plano de Manutenção
completando sempre que necessário.
Usar óleo SAE-90 mineral puro.
Diferencial
Verificar o nível de óleo conforme Plano de Manutenção e completar sempre que
necessário usando somente óleo MIL-2105-B (SAE-90) hipóide.
Caixa de direção mecânica
Verificar se há vazamentos conforme Plano de Manutenção, e completar sempre que
necessário.
Usar somente GRAXA SEMI-FLUIDA - TIPO TERFAL EPOO.
Cilindro mestre do freio
Verificar nível do reservatório conforme Plano de Manutenção, completando se necessário
com fluído para freios SAE-J-1703. O nível do fluído deverá ficar na marca "máximo".
Juntas universais
Verificar as juntas universais conforme Plano de Manutenção.
Rolamentos das rodas
Limpar e lubrificar com graxa Multipurpose NLGI nº 2 EP conforme Plano de Manutenção.
Articulação da embreagem
Lubrificar com graxa Multipurpose NLGI nº 2 EP conforme Plano de Manutenção.
Suspensão
O veículo não deverá nunca ser pulverizado com óleo por baixo, pois este ataca as
articulações de borracha da suspensão, diminuindo sua vida útil.
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9.16 ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES
Os óleos lubrificantes são embalados usualmente em tambores de 200 litros, conforme
norma do INMETRO (Instituto de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial).
As graxas são comercializadas em quilograma e os tambores são de 170 kg ou 180 kg,
conforme o fabricante.
Em relação ao manuseio e armazenagem de lubrificantes, deve-se evitar a presença de
água. Os óleos contaminam-se facilmente com água. A água pode ser proveniente de chuvas
ou da umidade do ar. Areia, poeira e outras partículas estranhas também são fatores de
contaminação de óleos e graxas.
Outro fator que afeta os lubrificantes, especialmente as graxas, é a temperatura muito
elevada, que pode decompô-las.
Quando não houver possibilidade de armazenagem dos lubrificantes em recinto fechado e
arejado, devem ser observados os seguintes cuidados:
� manter os tambores sempre deitados sobre ripas de madeira para evitar a corrosão;
� nunca empilhar os tambores sobre aterros de escórias, pois estas atacam seriamente as
chapas de aços de que eles são feitos;
� em cada extremidade de fila, os tambores devem ser firmemente escorados por calços de
madeira. Os bujões devem ficar em fila horizontal;
� fazer inspeções periódicas para verificar se as marcas dos tambores continuam legíveis e
descobrir qualquer vazamento;
� se os tambores precisarem ficar na posição vertical, devem ser cobertos por um
encerado. Na falta do encerado, o recurso é colocá-los ligeiramente inclinados, com o emprego
de calços de madeira, de forma que se evite o acúmulo de água sobre qualquer um dos bujões.
A armazenagem em recinto fechado e arejado pode
ser feita em estantes de ferro apropriadas chamadas racks
ou em estrados de madeira chamados pallets.
O emprego de racks exige o uso de um mecanismo
tipo monorail com talha móvel para a colocação e retirada
dos tambores das estantes superiores. Para a manipulação
dos pallets, é necessário uma empilhadeira com garfo.
Uma outra possibilidade é dispor os tambores
horizontalmente e superpostos em até três filas, com ripas
de madeira de permeio e calços convenientes, conforme já foi mostrado. A retirada dos
Manutenção Industrial
77
tambores é feita usando-se uma rampa formada por duas tábuas grossas colocadas em
paralelo, por onde rolam cuidadosamente os tambores.
Panos e estopas sujos de óleo não devem ser deixados nesses locais, porque constituem
focos de combustão, além do fator estético.
O almoxarifado de lubrificantes deve ficar distante de poeiras de cimento, carvão etc.,
bem como de fontes de calor como fornos e caldeiras.
O piso do almoxarifado de lubrificantes não deve soltar poeira e nem absorver óleo depois
de um derrame acidental.
Pode-se retirar óleo de um tambor em posição vertical utilizando uma pequena bomba
manual apropriada.
Os tambores que estiverem sendo usados devem ficar deitados horizontalmente sobre
cavaletes adequados. A retirada de óleo é feita, nesse caso, por meio de torneiras apropriadas.
Geralmente adapta-se a torneira ao bujão menor. Para o caso de óleos muito viscosos,
recomenda-se usar o bujão menor. O bujão com a torneira adaptada deve ficar voltado para
baixo, e uma pequena lata deve ser colocada para captar um eventual gotejamento, conforme
a figura.
Manutenção Industrial
78
9.17 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS
DESIGNAÇÃO DESCRIÇÃO API DESCRIÇÃO ASTM
SA Lubrificantes para motores diesel e gasolina, em serviços leves. Não requerem dados de performance.
Óleos sem aditivação.
SB Lubrificantes para motores a gasolina, em serviços leves. Óleos com alguma capacidade antioxidante e antidesgaste.
SC
Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1964. Devem proporcionar o controle dos depósitos em altas e baixas temperaturas, do desgaste, da oxidação e da corrosão.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores de 1964 a 1967.
SD
Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1968. Devem proporcionar proteção contra depósitos em altas e baixas temperaturas, contra o desgaste, a ferrugem e a corrosão. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores de 1968 a 1971.
SE
Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1972. Devem proporcionar maior resistência à oxidação, à formação de depósitos em altas e baixas temperaturas, à ferrugem e à corrosão que os SD. Podem ser usados onde esses são recomendados.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores de 1972 a 1979.
SF
Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1980. Devem proporcionar maior estabilidade contra a oxidação e melhor desempenho antidesgaste que os SE. Também proporcionam proteção contra depósitos, ferrugem e corrosão. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores de 1980 a 1988.
SG Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1989. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores a partir de 1989.
SH Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de julho de 1993. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores a partir de 1993.
SJ Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de agosto de 1997. Podem substituir qualquer um dos anteriores.
Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores a partir de 1997.
API = American Petroleum Institute
ASTM = American Society of Testing and Materials
S = Spark
Manutenção Industrial
79
9.18 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS
DESIGNAÇÃO DESCRIÇÃO API
GL-1
Lubrificantes para engrenagens de transmissões que operam com baixas pressões e velocidades, onde um óleo mineral puro apresenta bons resultados. Inibidores de oxidação, antiespumantes e abai xadores do ponto de mínima fluidez podem ser utilizados, agentes de extrema-pressão e modificadores de atrito não devem constar na formulação.
GL-2 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições mais críticas que as anteriores, quan to a cargas, temperaturas e velocidades. Neste caso, um API GL-1 não tem um desempenho satisfa tório.
GL-3 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições moderadas de carga e velocidade.
GL-4
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições muito severas, como algumas hipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria tem que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-105.
GL-5
Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições muito severas, como algumas hipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria tem que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-110.
GL-6 É uma categoria obsoleta, listada somente para referência histórica.
GL = Gear Lubricant
9.19 CLASSIFICAÇÃO ISO PARA LUBRIFICANTES INDUSTRIAIS
O sistema ISO está baseado na viscosidade cinemática (centistokes) a 40ºC. Os números
que indicam cada grau ISO representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade
compreendida entre 10% abaixo e 10% acima desses valores. Por exemplo, um lubrificante
designado pelo grau ISO 100 tem uma viscosidade cinemática a 40ºC na faixa de 90 cSt a 110
cSt.
Manutenção Industrial
80
Todas as viscosidades a 40ºC. Usar os "ASTM D-341 Charts" para determinar uma viscosidade em outra temperatura
Viscosidade Cinemática, cSt
ISO Standard 3448
ASTM D-2422 Ponto médio de Viscosidade,
cSt mínimo máximo Equivalência Aproximada,
SUS
ISO VG 2 2,2 1,98 2,42 32
ISO VG 3 3,3 2,88 3,52 36
ISO VG 5 4,6 4,14 5,06 40
ISO VG 7 6,8 6,12 7,48 50
ISO VG 10 10 9,00 11,0 60
ISO VG 15 15 13,5 16,5 75
ISO VG 22 22 19,8 24,2 105
ISO VG 32 32 28,8 35,2 150
ISO VG 46 46 41,4 50,6 215
ISO VG 68 68 61,2 74,8 315
ISO VG 100 100 90,0 110 465
ISO VG 150 150 135 165 700
ISO VG 220 220 198 242 1000
ISO VG 320 320 288 352 1500
ISO VG 460 460 414 506 2150
ISO VG 680 680 612 748 3150
ISO VG 1000 1000 900 1100 4650
ISO VG 1500 1500 1350 1650 7000
Obs.: O sistema ISO se aplica apenas aos lubrificantes industriais em que a viscosidade é um fator preponderante para a seleção, estando excluídos, portanto, os óleos de corte, óleos de têmpera, óleos de transformador, etc. Os óleos automotivos continuarão sendo designados pelo grau SAE. Os graus de viscosidade ISO normalmente são fornecidos na faixa de 2 a 1500. No entanto, a Mobil tem alguns produtos, tais como os Mobilgear SHC, com grau ISO de 3200 a 6800.
ISO = International Standards Organization
9.20 CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA GRAXAS LUBRIFICANTES
A graduação de consistências é definida por limites, em décimos de milímetro, para a
penetração de um cone em uma amostra de graxa trabalhado (60 cursos no aparelho "GREASE
WORKER"), conforme o ensaio ASTM D217-86.
Manutenção Industrial
81
GRAU NLGI PENETRAÇÃO A 25ºC (77F), GRAXA TRABALAHADA
000 445 a 475
00 400 a 430
0 355 a 385
1 310 a 340
2 265 a 295
3 220 a 250
4 175 a 205
5 130 a 160
6 85 a 115
NLGI = National Lubricating Grease Institute
9.21 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS
A SAE classifica os lubrificantes para motores e engrenagens somente quanto a
viscosidade, não considerando a qualidade do óleo.
Classificação SAE para os óleos de motores
Viscosidade (cSt) a 100ºC Grau SAE Viscosidade (cP), máx. mínimo máximo
0W 3250 a -30ºC 3,8 -
5W 3500 a -25ºC 3,8 -
10W 3500 a -20ºC 4,1 -
15W 3500 a -15ºC 5,6 -
20W 4500 a -10ºC 9,3 -
25W 6000 a -5ºC 9,3 -
20 - 5,6 9,3
30 - 9,3 12,5
40 - 12,5 16,3
50 - 16,3 21,9
60 - 21,9 26,1
Manutenção Industrial
82
9.22 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA OS ÓLEOS DE CAIXAS DE MUDANÇAS E
DIFERENCIAIS
Viscosidade (cSt) a 100ºC
Grau SAE
Temperatura (ºC) para a viscosidade de 150000 cP (150 Pa.s) mínimo máximo
70W -55 4,1 -
75W -40 4,1 -
80W -26 7,0 -
85W -12 11,0 -
90 - 13,5 24,0
140 - 24,0 41,0
250 - 41,0 -
SAE = Society of Automotive Engineers
9.23 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Defina lubrificação e quais seus objetivos?
2. Defina atrito sólido e atrito fluido? Qual é maior e por quê?
3. O que a falta de lubrificação pode causar num sistema?
4. Quais os tipos de lubrificantes?
5. Quanto à origem como podem ser classificados?
6. Quais os fatores que determinam o uso de um ou outro tipo de lubrificante?
7. Explique detalhadamente as principais características dos óleos lubrificantes?
8. O que é exatamente a viscosidade e qual a sua importânica?
9. O que significa adesividade de um óleo?
10. O que é um óleo multiviscoso? Qual sua grande vantagem ao ser utilizado?
11. Como pode ser definida uma graxa e no que difere de um óleo?
12. Quais os tipos de graxas existentes e suas utilizações?
13. Quais suas principais características?
14. Quais as vantagens e desvantagens do uso de graxas?
15. O que é bombeabilidade de uma graxa e por que essa propriedade é tão importante?
16. Em que situações são utilizados os lubrificantes sólidos?
17. Por que da utilização do bissulfeto de molibdênio como lubrificante?
18. O que são aditivos? Quais as características que eles conferem aos lubrificantes?
19. Quando se usa óleo quais os métodos de lubrificação existentes?
Manutenção Industrial
83
20. O que é uma lubrificação centralizada?
21. Qual a importância de ter-se um plano de lubrificação?
22. Quais os critérios a ser seguidos para elaboração de um bom plano de lubrificação?
23. Posso misturar lubrificantes de marcas diferentes? Justifique sua resposta.
24. Qual a importância da cunha lubrificante na lubrificação de eixos nos mancais?
25. Quais os principais cuidados na lubrificação de mancais de rolamento e de
deslizamento?
26. Independente da máquina, quais os principais pontos a serem lubrificados. Tome uma
máquina ferramenta como exemplo.
27. Quais os principais cuidados com os lubrificantes durante o manuseio e
armazenagem?
Manutenção Industrial
84
9.24 PLANO DE LUBRIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO TORNO NARDINI 220 M-II
Cabeçote fixo
Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
1 Verificar nível/completar
Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l Semanal
2 Trocar o óleo Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l 2 anos
3 Verificar circulação de óleo
Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l Semanal
4 Verificar nível/completar Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal
5 Trocar o óleo Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l 2 anos
6 Verificar circulação de óleo Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal
7 Engraxar com spray Recâmbio Spray Polylub HVT 50A Klüber Mensal
8 Engraxar c/ bomba manual
Mancal da engren.
Graxa Litholine EP 2 Ipiranga
2 bombadas Semanal
Avental Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
9 Verificar nível/completar
Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal
10 Trocar o óleo Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l 2 anos
Carro longitudinal Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
11 Olear com bomba manual Barramento Óleo Truslide 68 Ipiranga
3 bombadas Diário
12 Engraxar com pincel Cremalheira Graxa Litholine EP 2 Ipiranga Semanal
13 Olear com pincel Fuso Óleo Truslide 220 Ipiranga Semanal
14 Engraxar c/ bomba manual Mancal do fuso
Graxa Litholine EP 2 Ipiranga
2 bombadas Semanal
Carro transversal Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
15 Olear com bomba manual Mancal do fuso Óleo Truslide 68 Ipiranga
2 bombadas Semanal
16 Olear com bomba manual Barramento Óleo Truslide 68 Ipiranga
3 bombadas Diário
Cabeçote móvel Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
17 Olear com bomba manual Guia do mangote Óleo Truslide 68 Ipiranga
3 bombadas Semanal
Lubrificação centralizada Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência
18 Verificar nível/completar Lubrefil Óleo Ipitur AW 32 Ipiranga Semanal
Manutenção Industrial
85
Itens 1 e 2
Item 3
Itens 4 e 5
Item 6
Item 7 Item 8
Item 11
Item 16
Item 14
Item 12
Item 13
Item 17
Itens 9 e 10
Item 15
Manutenção Industrial
86
9.25 COMO IMPLANTAR UM PLANO DE LUBRIFICAÇÃO NA SUA EMPRESA
1) Primeiramente, levante "todas" as informações técnicas de cada máquina e
equipamento existente na sua fábrica (catálogos técnicos, manuais, desenhos, diagramas, etc.)
tudo mesmo.
Organize este material em um arquivo técnico e anote todos os dados gerais dos
equipamentos que não possuem catálogos e manuais;
2) Faça um contato com os Representantes ou diretamente com o Fabricante, e peça-lhe
catálogo técnico e manual dos equipamentos faltantes. Pergunte se estes possuem uma tabela
técnica de recomendações de lubrificação destes equipamentos;
3) Depois desta primeira fase organizacional, intere-se destas informações e
recomendações do fabricante. É comum o Fabricante elaborar um Plano de Lubrificação (tabela
de recomendação de lubrificantes testados e aprovados em seus produtos);
4) Procure se inteirar de detalhes importantes de cada máquina e equipamento, como
condições de trabalho, velocidades, temperaturas, meio de contaminação, e registre todos
estes detalhes de cada máquina.
Localize detalhadamente, todos os pontos à serem lubrificados (guias, buchas, pinos
graxeiros, peças deslizantes, etc.).
Obs. Agrupe as máquinas por setores, tipos ou grupo de máquinas. Ex. Lixadeiras,
Tornos, Fresadoreas, etc;
5) Com as tapas anteriores prontas e devidamente registradas, faça um contato com o
Técnico de Aplicações da empresa fornecedora de seus produtos lubrificantes, com o seu
catálogo técnico de produtos e aplicações específicas.
Peça também uma Tabela de Equivalência de Produtos de outras marcas.
6) Juntamente com este Técnico, você deve ir à fábrica com os manuais e
recomendações do fabricante dos seus equipamentos, e discutir todos estes detalhes,
recomendações, condições de trabalho, meio de trabalho (ambiente contaminante ou não),
velocidades, temperaturas. No momento desta discussão, este Técnico deverá ajudá-lo à
Manutenção Industrial
87
determinar cada produto lubrificante mais adequado para cada caso, para cada ponto da
máquina;
7) Monte as Fichas de Lubrificação individual para "todas" as máquinas e equipamentos
da sua fábrica. Nesta Ficha, devem constar as seguintes informações: pontos à serem
lubrificados (se possível, além do descritivo dos pontos, seria bom a identificação por números
ou fotos da localização de cada ponto);
Tente padronizar os produtos o máximo possível, para que não sejam criados muitos itens
diferentes e dificultam os controles de almoxarifado e altos custos de estoque de produtos
diferentes.
8) Com toda estas fases sob controle, monte e programe um bom Programa Interno de
Lubrificação Industrial, junto de seu Técnico de Aplicações .
Neste treinamento, envolva todos o Operadores, Supervisores de Produção, junto com
"toda" a equipe da Manutenção, principalmente os Lubrificadores.
Monte um cronograma (agenda anual) de treinamentos e reciclagem, e divulgue as
próximas datas ao grupo, no próprio treinamento. Faça um programa de treinamento na área
de lubrificação.
9) Finalmente, após o treinamento, implante todas as Fichas de Lubrificação em todas as
máquinas e equipamentos.
10) Monte um Plano de Auditoria Interna semanal, para controlar semanalmente a
eficiência e eficácia deste importante trabalho. Esta auditoria semanal é normalmente realizada
por amostragem e os resultados desta devem ser registrados e divulgados semanalmente;
11) Monte com o seu pessoal técnico um programa de inspeção anual dos Produtos
Lubrificantes - Manutenção Preditiva - Ferrografia e Análises Físico-Química de Óleos e Graxas.
Esta é a fase de refinamento do seu programa interno de lubrificação.
Manutenção Industrial
88
10. FERROGRAFIA: ANÁLISE DE ÓLEO
A ferrografia ou análise ferrográfica é uma técnica de manutenção preditiva para o
monitoramento do desgaste de máquinas, pois não basta saber que a máquina está com danos,
mas impedir que estes danos ocorram. Tem-se que identificar as causas do desgaste e eliminá-
las assim que surgirem.
A ferrografia foi criada em 1971 por Vermon C. Westcott, nos EUA. Ela consiste na
contagem e na observação visual das partículas existentes em uma amostra de lubrificantes.
Baseia-se nos seguintes princípios:
� A maior parte dos sistemas mecânicos se desgasta antes de falhar;
� O desgaste de partículas;
� A natureza e a quantidade de partículas dependem da causa e da severidade do desgaste;
� Analisar partículas é o mesmo que analisar as superfícies que se desgastam.
Westcott descobriu que durante o funcionamento normal de um elemento da máquina,
corretamente lubrificado, são produzidas partículas metálicas, principalmente ferrosas, de
tamanho inferior a 25 microns, e que, em condições de sobrecarga e má lubrificação, cresce a
quantidade e o tamanho das mesmas. Inventou, então, um método de coletar, separar e contar
as partículas suspensas no lubrificante.
A técnica de ferrografia consiste na determinação da severidade, modo e tipos de
desgaste em máquinas, por meio da identificação da morfologia, acabamento superficial,
coloração, natureza e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleos ou graxas
lubrificantes, de qualquer viscosidade, consistência e opacidade.
Por meio de amostras de lubrificante, óleo ou graxa, colhidas com a máquina em
operação, são analisadas as partículas de desgaste (limalhas) e são determinados os tipos de
problemas existentes e quais providências a equipe de manutenção deve tomar.
Exemplos de análise de falhas:
Desgaste normal encontrado em um redutor comum, com engrenagens cementadas.
Desgaste perigoso por pitting em rolamentos, encontrado num compressor de ar, tipo parafuso.
Manutenção Industrial
89
A ferrografia não é uma técnica que busca um resultado final, e sim uma técnica utilizada
como um meio de diagnóstico nas seguintes situações:
1. Manutenção preditiva;
2. Análise de falhas;
3. Desenvolvimento: de materiais, lubrificantes e processos;
10.1 PROBLEMAS TÍPICOS DETECTADOS
A ferrografia é baseada nos seguintes princípios:
� Toda máquina se desgasta;
� O desgaste gera partículas;
� O tamanho e a quantidade são indicativos da severidade;
� A morfologia indica a causa do desgaste.
Os problemas que podem ser detectados com a ferrografia são:
� Sobrecargas;
� Lubrificação incorreta ou
contaminada;
� Pitting em engrenagens ou
rolamentos;
� Desalinhamentos;
� Corrosão por ataque químico;
� Oxidação (ferrugem);
� Arrastamento de material;
� Erros de projeto, montagem ou
operação;
10.2 TIPOS DE MÁQUINAS MONITORADAS
� Redutores;
� Turbo-geradores;
� Sistemas hidráulicos;
� Mancais em geral;
� Motores diesel;
� Compressores de parafuso,
centrífugos ou alternativos.
Manutenção Industrial
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1 2 3
4 5
6
7 8
1 2
3
4
5
6
7 8
A FERROgrafia lida apenas com partículas ferrosas, certo?
Alguns dos materiais identificados são:
– Ligas ferrosas: aço, ferro fundido,
aço inox;
– Compostos ferrosos : minério,
ferrugem;
– Ligas não ferrosas : bronze,
alumínio, prata, cromo, níquel, magnésio;
– Areias diversas, sais, vidro, borrachas
etc.
10.2.1 Origem dos desgastes:
Metais Origem do desgaste
ferro
cilindros, engrenagens, anéis, eixo, virabrequim, rolamentos,
bomba de óleo, compressor de ar, eixo de comando de válvulas,
guias e sedes, águas, impurezas
cromo anéis, rolamentos, cubos de freio, cilindros e partes de sistemas
hidráulicos
cobre buchas, rolamentos, discos de transmissão, aditivos, arruelas de
encosto, mancais, casquilhos
alumínio pistões, rolamentos, bombos, rotores, tuchos de bombas injetoras.
Fonte: Engeoil Engenharia de Processos e Análises de Óleos
Manutenção Industrial
91
10.3 TIPOS DE ANÁLISES FERROGRÁFICAS:
1. Quantitativo (DR):
A ferrografia quantitativa é realizada por um instrumento denominado ferrógrafo de
leitura direta. Determina as concentrações e permite análise de tendências
� Partículas grandes ( L > 5 µm )
� Partículas pequenas ( S < 5 µm )
� Concentração total = L+S
� Modo de desgaste = PLP = [(L-S)/(L+S)]*100
2. Analítico (AN):
Identifica os tipos e causas do desgaste: Esfoliação, pitting, abrasão, corrosão,
contaminantes, arrastamento, falha do lubrificante.
A ferrografia analítica requer o uso de um microscópio de pesquisa, um ferrógrafo
preparado de amostras e alguns equipamentos auxiliares, tais como viscosímetro, estufa,
balança analítica, etc.
10. 4 ANÁLISE QUANTITATIVA (DR)
A ferrografia quantitativa determina a concentração de partículas de desgaste maiores
que 5 µm e menores que 5 µm. Os resultados permitem a análise de tendências quando num
programa de monitoramento além de informações importantes quanto a alterações no modo de
desgaste. Os resultados quantitativos do DR são necessários para a preparação dos corpos de
prova dos exames ferrográficos analíticos e são informados em unidades próprias da técnica
Manutenção Industrial
92
A luz, proveniente da fonte, divide-se em dois feixes que passam por uma fibra óptica.
Esses feixes são parcialmente atenuados pelas partículas nas posições de entrada e seis
milímetros abaixo. Os dois feixes atenuados são captados por sensores ópticos ou
fotodetectores que mandam sinais para um processador, e os resultados são mostrados
digitalmente em um display de cristal líquido.
Os valores encontrados são comparados com os valores obtidos por um ensaio sobre uma
lâmina limpa, considerando que a diferença de atenuações da luz é proporcional à quantidade
de partículas presentes.
10.4.1 Valores L, S, L+S e PLP
L representa as partículas chamadas grandes, do inglês large. São aquelas maiores que 5
microns.
S representa as partículas chamadas pequenas, do inglês small. São aquelas menores que
5 microns.
L+S é a concentração total de partículas. É o
melhor e mais utilizado índice de acompanhamento
ferrográfico do desgaste.
O “nível de alerta” é determinado apenas para o
L+S. Ele é calculado estatisticamente somando-se duas
vezes o desvio padrão à média dos valores anteriormente
obtidos de várias amostras. O limite assim calculado
indica que 95% dos casos devem ser-lhe inferiores e que
portanto, se superado, provavelmente está presente um
fator novo, possivelmente um problema.
A ultrapassagem desse nível não indica necessariamente um defeito grave. Entretanto,
deve-se efetuar a ferrografia analítica para determinação da causa e a providência a ser
tomada.
Existem anormalidades que têm correção simples, como centrifugação, filtragem, troca do
óleo ou drenagem de água. Em outros casos a providência pode ser uma manutenção corretiva,
somente para citar um exemplo.
Pode ser calculado outro nível de alerta, em que é 99% a probabilidade de que um valor
medido caia dentro de seu limite (este nível é algumas vezes impropriamente chamado de
“crítico”). Por ser mais conservativo, o nível de alerta é mais utilizado.
Manutenção Industrial
93
O percentual PLP representa a concentração de partículas grandes em relação à
concentração total. Em termos práticos representa o modo de desgaste. É calculado da
seguinte forma:
PLP = ( L - S ) / (L + S ) x 100
Admitindo-se que não ocorram alterações no desgaste da máquina, a taxa de produção
de partículas grandes e pequenas deverá ser mantida e, portanto a relação entre estas
partículas também se manterá constante. Conclui-se que, mesmo havendo uma troca recente
de óleo e redução na concentração total de partículas (L+S),
deveremos obter resultados do PLP praticamente constantes.
O PLP deve ser utilizado em conjunto com o valor L+S;
isoladamente não constitui parâmetro para avaliação, pois ha
casos de valor L+S baixo com PLP alto e vice-versa. O PLP
apenas contribui para a interpretação da análise quantitativa;
por exemplo, máquinas sujeitas a contaminação por óxidos
vermelhos (ferrugem) tendem a apresentar alto valor L+S
com baixo PLP.
O gráfico a seguir, chamado “curva da asa”, mostra a evolução do desgaste dos
elementos de uma máquina. Observe que o tamanho das partículas provenientes de desgaste
normal varia de 0,1 mm até aproximadamente 5 mm.
A presença de partículas maiores que 10 mm praticamente garantirá a indesejável falha
do componente.
Manutenção Industrial
94
10.4.2 Exemplo de Caso Prático de DR
O desgaste deste redutor foi diminuído
sistematicamente devido ao aprimoramento
dos procedimentos de manutenção,
melhores materiais e lubrificantes.
Desde 1996 as paradas deste
compressor vêm sendo adiadas de forma
segura, com intervenções pequenas e baratas.
Evolução da concentração total de partículas.
Não tendo sido acatadas as recomendações,
o compressor acabou parando em
emergência.
Manutenção Industrial
95
10.5 ANÁLISE QUALITATIVA (AN)
É a Ferrografia Analítica de Varredura Completa. A varredura total do corpo de prova
(ferrograma) é empregada na identificação do tipo de desgaste (pitting, abrasão por
contaminantes, desalinhamentos, corrosão, arrastamento, desempenho do lubrificante etc.).
Cada uma das partículas é examinada com ampliações de até 1000x. O resultado final é a
indicação das providências de manutenção a serem tomadas. O exame AN destina-se a
máquinas complexas de alta responsabilidade e deve ser feita em conjunto com o exame DR.
O exame microscópico (ferroscopia) da forma das partículas permite inferências quanto à
causa, enquanto que a medição do tamanho e avaliação da incidência levam à conclusão sobre
a severidade.
Não existem máquinas iguais. A ferrografia analítica e a estabilidade da concentração irão
definir se a condição é ou não admissível.
Manutenção Industrial
96
Para facilitar a representação de todas as partículas foi elaborado um gráfico de barras.
Por questões meramente de representação, foi adotada uma escala de 0 a 10 no gráfico
tradicional. Os limites de cada tipo de partícula dependem exclusivamente da máquina que está
sendo monitorada.
Os resultados espectrométricos indicaram alto teor de ferro, sugerindo alto desgaste.
O exame analítico mostrou que o desgaste mecânico era normal (esfoliação), mas a presença
de óxidos de ferro (minério e ferrugem) era alta.
Manutenção Industrial
97
10.5.1 Exemplo de Caso Prático de AN
Exemplo de gráfico analítico de um compressor de parafusos (ar comprimido) numa
condição perigosa, constata o seguinte:
� Baixa esfoliação, gerada por atrito normal em aço de baixa liga, sem quebra de filme
lubrificante.
� Partículas de desgaste severo com arrastamento em aço de baixo teor de liga (<3% de
liga) atingem 60µm
� Os contaminantes são poucos, mas com dimensões (80µm) suficientes p/ provocar a leve
abrasão encontrada.
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� Pitting inicial em rolamentos indicado pelos nacos (partículas espessas) com ate 40µm e
laminares de até 80 µm em aço de alta e baixa liga. Podem advir de roçamento dos parafusos e
depois laminadas sob rolamentos.
� Grande quantidade de bronze, com até 100 microns: gaiolas de rolamento ou trocador de
calor. Se for deste último caso, podem ser produto de montagem.
� Presença pequena de gel e borra, indicando degradação inicial do óleo.
Recomendações:
1. Apesar de se tratar do primeiro exame desta unidade, os resultados sugerem que as
suspeitas do cliente quanto a problemas de qualidade da montagem/revisão se confirmaram.
2. Recomenda-se trocar o óleo e nova coleta para avaliação da evolução após 1000 horas de
operação. Os maiores problemas estão sendo gerados pelas partículas de grande tamanho,
embora estejam presentes em pequenas quantidades.
Resultados efetivos alcançados:
� Adiamento de Paradas Preventivas: Compressor GA = US$ 18.000, intervenção a cada
10.000 horas;
� Aumento de vida útil: Eliminação de causas antes dos danos;
� Tomada de decisão com base científica: Seleção estratégica de equipamento para
manutenção;
� Aumento da segurança operacional: Ex.: aplicações aeronáuticas;
� Engenharia de manutenção - Melhorias e Ecomomias: Pesquisa de lubrificantes e
materiais, inclusive em concorrências; Trocas de lubrificantes apenas quando realmente
necessário;
� ISO 9000: az parte da certificação de várias empresas
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99
10.6 EXEMPLO DE RELATÓRIO GERADO - TRIBOLAB
Manutenção Industrial
100
10.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Quais os objetivos da manutenção preditiva através da ferrografia?
2. Por que através da análise de óleo pode-se estimar o desgaste dos componentes da
máquina?
3. No que consiste a análise ferrográfica – ferrografia?
4. Quais os problemas nas máquinas detectados com a ferrografia?
5. Além do ferro, que outros elementos que podem ser detectados na ferrografia?
6. Quais os componentes ou máquinas os quais são realizados a ferrografia?
7. Explique os dois tipos de análise ferrográficas existentes?
8. Qual o valor que diferencia as partículas grandes ou pequenas na ferrografia?
9. O que se pode perceber do funcionamento de uma máquina quando se tem em mãos
um relatório de DR? E se for um relatório de NA?
Manutenção Industrial
101
11. MANCAIS DE DESLIZAMENTO (BUCHAS)
Também chamado de Mancais de Escorregamento.
Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixada num suporte. Esses
mancais são usados em máquinas pesadas ou em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa
velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.
Contitui-se de: Munhão (Eixo)
Mancal propriamente dito (bucha).
Manutenção Industrial
102
11.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BUCHAS
Fatores Favoráveis:
� Suportam grandes cargas. Por possuir uma maior área de contato entre o eixo e o
mancal (bucha). Comparando com um mancal de rolamento de esferas, este possui somente
um ponto de contato na superfície da esfera, já o de deslizamento possui toda uma linha de
contato ao longo da bucha.
� Baixa sensibilidade à sujeira. A própria força centrífuga devido à rotação expulsa as
partículas contaminantes para fora do mancal.
� Absorção de choques. Pelo fato de ter uma área de contato maior, o mancal de
deslizamento pode suportar choques mecânicos devido aos esforços solicitados.
� Simplicidade de fabricação. É construída de uma forma simples e rápida, gerando
assim um baixo custo de fabricação e manutenção.
� Facilidade de montagem. O mancal bipartido facilita ainda mais a montagem e
desmontagem.
� Dimensional favorável.
Fatores Desfavoráveis:
� Alto torque na partida. Por ter área maior de contato, no princípio da rotação é
necessário um maior torque para vencer o atrito estático entre eixo e a bucha.
� Grande quantidade de lubrificante. Como o atrito é proporcional a área de contato, é
necessário uma quantidade maior de lubrificação para dissipar o calor gerado pelo atrito e
evitar o contato metal-metal.
� Geração de calor por atrito.
Ponto de contato
Superfície de contato
Manutenção Industrial
103
11.2 APLICAÇÕES E MATERIAIS EMPREGADOS
� Prensas Mecânicas excêntricas
horizontais e verticais;
� Vagões e embarcações;
� Turbinas a vapor de médio e
grande porte;
� Trens Laminadores;
� Motores de combustão;
� Pequenos motores elétricos.
� Ferro Fundido GG;
� Metal Branco DIN 1703;
� Ligas de Bronze;
� Celeron, Resinas;
� Aços com películas de PTFE
(Teflon);
� Compósitos Sinterizados.
Folgas: ≈ 90 à ≈ 0.06 mm para Aço x Bronzina;
≈ 140 à ≈ 0.20 mm para Aço x Bucha de Bronze;
A diferença entre os diâmetros é chamada de “folga C” .
A taxa de folga é obtida dividindo-se a diferença entre o s diâmetros pelo diâmetro do
eixo D, ou seja: Taxa de Folga = D
C
Sendo a folga radial = C/2
11.3 LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS DE DESLIZAMENTO
O traçado correto dos chanfros e ranhuras de
distribuição do lubrificante nos mancais de deslizamento
é o fator primordial para se assegurar a lubrificação
adequada.
Os mancais de deslizamento podem ser
lubrificados com óleo ou com graxa. No caso de óleo, a
viscosidade é o principal fator a ser levado em
consideração; no caso de graxa, a sua consistência é o
fator relevante.
A escolha de um óleo ou de uma graxa também depende dos seguintes fatores:
� · geometria do mancal: dimensões, diâmetro, folga mancal/eixo;
� · rotação do eixo;
� · carga no mancal;
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104
� · temperatura de operação do mancal;
� · condições ambientais: temperatura, umidade, poeira e contaminantes;
� · método de aplicação.
11.4 LUBRIFICAÇÃO PERENE
Perene - quer dizer constante...sempre em uso.
São buchas grafitadas, contendo pequenos pedaços de grafite em sua estrutura. Grafite
este que lubrifica o eixo em rotação.
Resumindo: Buchas são utilizadas...
� Esforços MAIORES;
� EM baixa ROTAÇÃO;
� Devido a MAIOR área de contato gera MAIS atrito e necessitam de MELHOR
lubrificação...
Manutenção Industrial
105
12. MANCAIS DE ROLAMENTO
Conhecido como rolamentos, são elementos de máquinas – como o próprio nome já diz –
que rolam. Nesta rolagem os movimentos giratórios são facilitados. Estes movimentos tem
como características serem suaves e precisos.
Um rolamento é composto por esferas ou rolos que são os corpos rolantes, por pistas
onde estes corpos giram e por gaiolas que comportam os corpos rolantes e determinam uma
distância entre os mesmos. Chamamos de arranjo de rolamentos, o conjunto onde montamos
os rolamentos ( alojamento externo e interno ), e o próprio rolamento.
Para se projetar um arranjo de rolamentos é necessário selecionar adequadamente o tipo
e tamanho do rolamento, tipo e quantidade do lubrificante, folga interna do rolamento, projeto
adequado dos outros componentes do arranjo, vedadores apropriados, etc..
Cada especificação individual influencia no desempenho, confiabilidade e economia do
arranjo.
12.1 COMPARATIVO ENTRE ROLAMENTOS E BUCHAS
Vantagens dos rolamentos:
� Atrito da partida e o atrito dinâmico tem pouca diferença.
� São intercambiáveis.
� Há possibilidade de apoiar simultaneamente carga axial e radial.
� Facilidade de trabalho em baixa e alta temperatura
� Permite montagem com folga negativa ( pré carga ). Com isto aumenta a rigidez.
Rolamento em corte
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106
Desvantagens dos rolamentos
� Maior sensibilidade aos choques.
� Maiores custos de fabricação.
� Tolerância pequena para carcaça e alojamento do eixo.
� Não suporta cargas tão elevadas como os mancais de deslizamento.
� Ocupa maior espaço radial.
Exemplos de aplicação: Com larga experiência em aplicações automotivas e industriais, a
Rolamentos FAG foi convidada a participar da construção da Millennium Wheel, a maior roda-
gigante do mundo que está sendo construída em Londres, às margens do rio Tâmisa, e entrará
em funcionamento pontualmente na virada do milênio. Financiada pela British Airways, a roda-
gigante terá 135 metros de altura e 32 gôndolas, cada uma com capacidade para 25
passageiros, e proporcionará uma visão privilegiada da capital inglesa.
A Millennium Wheel utilizará dois rolamentos autocompensadores de rolos, que
demandaram mais de seis dias de trabalho contínuo na fábrica da FAG em Wuppertal, na
Alemanha. Um dos rolamentos tem diâmetro externo de 2,62 metros e pesa 5,2 toneladas; o
outro mede 2,66 metros e pesa 6,3 toneladas, o equivalente ao peso de um caminhão de porte
médio vazio. Segundo a FAG, a durabilidade é um dos destaques do projeto. Os rolamentos
foram calculados e manufaturados para durar pelo menos meio século.
Fonte: Revista Metal Mecânica - Set/99
12.2 TIPOS DE ROLAMENTOS
Basicamente temos três tipos de rolamentos:
� Os projetados para suportar cargas axiais,
� Cargas radiais
� Cargas combinadas, (radial e axial simultâneas).
Carga radial é aquela que atua em ângulo reto, ou
seja, perpendicular ao eixo.
Carga axial é aplicada ao longo da linha do centro do eixo.
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107
Elementos Rolantes Rolos
Carga combinada é formada por cargas axiais e radiais que
atuam simultaneamente.
Quanto aos elementos girantes temos dois: esfera e
rolo.
Em termos gerais podemos dizer que rolamentos de esferas são para cargas baixas e
médias e os de rolos para cargas mais pesadas.
Logicamente os rolamentos de esferas suportam uma maior velocidade em relação aos de
rolos em função da área de contato dos elementos girantes com a pista.
Obs.: Os rolamentos de agulhas são um tipo de rolamentos de rolos. Basicamente a sua
aplicação se faz necessária quando dispomos de pouco espaço entre eixo e mancal.
12.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE ROLAMENTOS
Qualidade: É imprescindível a qualidade do rolamento para um bom funcionamento do
arranjo, (arranjo é o conjunto, eixo, mancal e o próprio rolamento).
Elementos Rolantes Esferas
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108
Existem no mercado paralelo uma verdadeira indústria de recuperação de rolamentos,
(estima-se que 30% dos rolamentos comercializados no Brasil sejam recuperados ou usados).
Por isso é importante adquirir rolamentos de fornecedores que garantam a origem destes, pois
não se pode ter qualidade no arranjo se não tivermos qualidade no rolamento.
Armazenagem: A vida útil de um rolamento pode ser consumida na armazenagem.
Ambientes empoeirados, com vibração, com oscilação de temperatura e somente uma posição
do rolamento por um período de tempo, com certeza comprometem o bom funcionamento do
rolamento quando da sua instalação.
Ambiente: É de suma importância que consideremos o ambiente onde o arranjo está
trabalhando, bem como as condições de alinhamento. A proteção contra temperaturas
extremas, umidade e contaminações são determinantes para o resultado do trabalho requerido.
Instalação: técnicas de montagem e desmontagem, bem como, o correto manuseio dos
rolamentos são fundamentais para o desempenho do arranjo. Ferramentas adequadas são
complementos importantes e imprescindíveis nesta fase que também impacta no resultado
esperado.
Vedadores
Um vedador deve proteger tanto o rolamento quanto o seu lubrificante. Nem impurezas
nem umidade devem ser permitidas a penetrar no rolamento e causar danos.
Vedadores devem, também, impedir vazamento da graxa. A eficácia de um vedador é
crucial para a vida em serviço do rolamento. Nunca continue a usar um rolamento com vedador
inapropriado para sua condição de trabalho ou danificado.
Vedadores danificam-se facilmente, manuseio-os com cuidado. Nunca use força
excessiva. Inspecione minuciosamente os vedadores e os componentes próximos a eles.
Substitua sempre os vedadores de borracha e outros que aparentem estar em más
condições. Um vedador danificado pode contribuir para falha nos rolamentos e,
conseqüentemente, paradas de máquinas.
Manutenção: Programas de lubrificação e monitoramento das condições impostas aos
arranjos na operação do equipamento são determinantes na vida útil dos arranjos.
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109
Tolerâncias: a interferência com que os rolamentos são montados no mancal e no eixo,
unindo à temperatura de trabalho, determinam com que folga o rolamento irá trabalhar. É
necessário conhecer a necessidade de aplicação e determinar o ajuste de montagem correto
para que quando em serviço o arranjo não fique com folga excessiva ou uma carga além do
limite aceitável podendo vir a travar o conjunto ou diminuir substancialmente a sua vida útil. A
princípio, o rolamento deve entrar no eixo ou mancal deslizando.( tolerância h7 p/ eixo e H7 p/
mancal).
12.4 LUBRIFICAÇÃO DOS ROLAMENTOS
Por que os rolamentos devem ser lubrificados?
Lubrificação reduz o atrito. Evita também desgaste e corrosão e protege contra
contaminantes e água. Um rolamento adequadamente lubrificado tem a melhor chance de
atingir a máxima vida em serviço. O lubrificante forma uma película entre superfícies rolantes e
deslizantes do rolamento de modo que, mesmo sob cargas pesadas, são evitados contatos de
metal com metal.
São normalmente lubrificados com graxa ou óleo. Em casos raros é usado lubrificante
sólido.
12.4.1 Lubrificação com graxa
Graxa é escolhida como lubrificante em casos onde o rolamento trabalha em condições
normais de velocidade e temperatura.
A graxa possui algumas vantagens:
� instalação mais simples e menos dispendiosa,
� melhor aderência e proteção superior contra umidade e contaminantes.
Para calcular a quantidade de graxa pode-se utilizar a seguinte fórmula que serve para a
maioria dos rolamentos:
G = 0.005 x D x B (gramas)
Onde: G – quantidade de graxa em gramas;
D – Diâmetro exerno do rolamento em mm;
B – Largura do rolamento em mm. A dimensão correspondente para rolamentos
axiais é a altura.
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110
Siga estas regras gerais: o rolamento deve estar completamente cheio de graxa, mas o
espaço livre no alojamento só deve estar parcialmente cheio. Todavia, em aplicações não
vibratórias, as graxas de sabão de lítio, também chamadas graxas de enchimento total, podem
ocupar até 90% do espaço livre do alojamento sem qualquer risco de aumento da temperatura.
Assim evita-se a entrada de impurezas no rolamento e os intervalos de relubrificação
podem ser dilatados. Rolamentos que operam em altas velocidades, por exemplo, em máquinas
ferramentas, a quantidade de graxa deve ser pequena.
Em altas rotações, a quantidade deve ser observada com critérios pois a temperatura
poderá subir muito, e quando isto ocorre deve se tirar uma quantidade de graxa do interior da
caixa. Sempre essa quantidade será mínima o suficiente para estabilizar a temperatura do
rolamento.
Nos rolamentos onde é necessário a relubrificação sem desmontagem é preciso ter um
orifício de escape de graxa.
Limpeza da Graxa: as graxas devem ser mantidas em seus recipientes originais e nunca
deixadas expostas ao tempo. Ferramentas hidráulicas, recipientes e bombas de graxa devem
ser bem lavados com solventes e secos antes de serem usados.
Tocos de madeira nem espátulas devem ser usadas para retirar a graxa em seu
recipiente. O risco de contaminação é muito alto.
O primeiro passo a se tomar antes de relubrificar um rolamento é limpar o bico graxeiro e
a região em torno dele. A graxa a ser utilizada deve ter as mesmas características da original e
livre de impurezas.
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111
12.4.2 Seleção de Graxas para Rolamentos
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112
Manutenção Industrial
113
12.4.3 Lubrificação com óleo
Pode ser empregado nas situações onde a velocidade e/ou condições de trabalho
impossibilitam o uso de graxa, ou quando for necessário dissipar o calor do mancal.
Muitas vezes os rolamentos estão montados em equipamentos lubrificados a óleo, como
por exemplo, caixas de engrenagens.
A quantidade de óleo, entende-se que o nível máximo é a linha de centro entre os rolos
que estiverem na parte mais inferior. Na posição vertical esta linha poderá será um pouco mais
acima da linha de centro.
Em quantidades excessivas, o óleo poderá aquecer demasiadamente, perdendo sua
viscosidade e o efeito de trabalho.
“Importante: A seleção de lubrificantes depende da variação de temperatura,
velocidade de rotação, ambiente de trabalho e outras condições de operação.”
O tempo certo de lubrificação
Geralmente, os rolamentos são lubrificados somente após a montagem. A razão mais
importante é a limpeza. Quanto mais tarde a graxa for aplicada, maior a chance de se evitar
contaminação.
Outra razão tem a ver com o tipo de rolamento, por exemplo, em rolamento com furo
cônico, a folga interna não pode ser medida se o rolamento estiver lubrificado. Além disso,
alguns métodos de montagem tornam a relubrificação inadequada. Caso o rolamento for
aquecido, por exemplo, a graxa será destruída durante a montagem.
Um rolamento pode ser lubrificado antes da montagem somente quando a lubrificação é a
única maneira de obter uma distribuição uniforme de graxa.
Ao lubrificar rolamentos são importantes as seguintes condições:
� Intervalos corretos de relubrificação
� Quantidade correta
� Método correto
� Qualidade correta
É importante lembrar que a graxa não dura indefinidamente. Há duas questões
importantes:
Por quanto tempo a graxa permanece em condições de uso?
Como substituir a graxa?
Manutenção Industrial
114
12.5 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS
Manuseio e cuidados com rolamentos
Montagem e manutenção adequadas são essenciais para que os rolamentos tenham uma
longa vida útil. Atenção especial deve ser dada à limpeza e às ferramentas utilizadas para a sua
montagem e desmontagem. Os rolamentos devem ser bem lubrificados e protegidos contra
sujeira e contaminação.
Equipamento de manutenção, montagem e desmontagem
Usar equipamento profissional de manutenção possibilita eliminar danos aos rolamentos
durante sua montagem e desmontagem. Reduz também as horas trabalhadas, contribui para
operações mais seguras e ajuda a acelerar as atividades de montagem e desmontagem.
Cerca de 16% das falhas prematuras nos rolamentos são causadas por má montagem
(usualmente impactos fortes) e pelo desconhecimento da disponibilidade das ferramentas de
montagem corretas. Para aplicações dos procedimentos adequados podem ser utilizados
métodos mecânicos, hidráulicos ou térmicos
Pinças ou ganchos
As pinças/ganchos possuem garras que prendem dentro do anel externo, entre os
elementos rolantes. Este método é mais fácil do que a utilização de um laço.
Manutenção Industrial
115
Desmontagem de rolamentos
Durante a desmontagem podem ocorrer danos aos rolamentos. Portanto, evite, sempre
que possível, a desmontagem de rolamentos que não estão danificados. Caso a desmontagem
seja necessária, execute-a sempre com muito cuidado. Assegure-se de que o eixo esteja bem
firme; do contrário, o rolamento pode ser danificado pelas forças de desmontagem.
Limpeza também é muito importante. É mais fácil evitar que um rolamento se contamine
do que limpá-lo. Alguns rolamentos não são desmontáveis, tornando a sua limpeza
extremamente difícil.
Um rolamento que será reutilizado deve ser montado na mesma posição do eixo. Antes
da desmontagem, marque cada rolamento com relação às suas posições.
O método correto de Montagem
Há 4 (quatro) métodos diferentes de montagem – mecânica, hidráulica, injeção de óleo e
aquecimento.
Caso o rolamento seja pequeno, ferramentas mecânicas podem ser utilizadas.
Rolamentos maiores podem requerer o método de injeção de óleo ou aquecimento.
Montagem a quente ou a frio?
Rolamentos com interferência no anel externo podem ser montados a frio. Porém, se o
anel interno tem ajuste com interferência, a montagem poderá ser a frio ou a quente,
dependendo da situação.
Rolamentos pequenos podem ser montados a frio, utilizando-se uma prensa ou um tubo
de impacto. Rolamentos maiores são montados utilizando-se o método de injeção de óleo ou
aquecendo-se o anel interno.
Montagem de rolamento
Mantenha os rolamentos sempre limpos. É sempre mais fácil manter os rolamentos limpos
do que ter que limpá-los posteriormente. Alguns rolamentos não são separáveis, portanto, são
extremamente difíceis de limpar.
A montagem deve ser feita em local seco e limpo. Máquinas que produzem partículas
metálicas como limalhas de ferro não deverão estar nas proximidades.
Rolamentos de grande porte são protegidos com uma camada relativamente grossa de
protetivo. Retire esta camada antes da montagem.
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116
Montagem de rolamentos novos
Os rolamentos são bem protegidos em sua embalagem original, a qual deve ser mantida
intacta até o momento da montagem. Limpe o furo e as faces externas dos rolamentos antes
de montá-los.
No caso de os rolamentos serem lubrificados com graxas especiais, por exemplo, para
temperaturas muito altas ou baixas, limpe-os completamente para evitar qualquer dano nas
propriedades do lubrificante.
Trate os rolamentos contaminados ou com a embalagem aberta como se fossem
rolamentos usados. Conseqüentemente, eles deverão ser lavados e inspecionados antes de
serem utilizados.
Bucha de Desmontagem:
Usada para fixar rolamento cônico em eixos com encosto (apoio), sendo que o eixo deve
ser provido de rosca. É vendida independente, e seus acessórios (porca e arruela) devem ser
solicitados em separado.
Porca Hidráulica HMV:
É uma importante ferramenta, que auxilia a montagem do conjunto bucha/rolamento.
Pode ser rosqueada na própria bucha ou eixo. Sua composição é um corpo roscado (porca) e
um êmbolo, que através da injeção de óleo se desloca axialmente. É a melhor opção para a
montagem e desmontagem de buchas/rolamentos de grande porte
Buchas Hidráulicas (fixação ou desmontagem):
Com as mesmas dimensões das buchas normais, são recomendadas para eixos ou
conjuntos de grande porte, pois são providas de canaletas para injeção de óleo, facilitando a
montagem e desmontagem. Disponíveis para eixos a partir de 160mm em bucha de fixação e
200mm em bucha de desmontagem
Chave de Gancho:
É uma ferramenta para aperto de porca com rasgos no diâmetro externo. É usada para
correta montagem de buchas e porcas, pois evita que sejam desferidos golpes com martelo ou
talhadeira para aperto da porca, uma das grandes causas da diminuição da vida útil dos
rolamentos
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Porca de Fixação:
É um acessório da bucha, mas possui também aplicação própria, onde se requer fixação
de conjuntos ou partes em eixos.
Arruela de Trava:
É um acessório da bucha, possuindo também aplicação própria, propiciando o travamento
da porca evitando que se solte da bucha ou do próprio eixo
Porca de Precisão KMT / KMTA:
São usadas para fixação de rolamentos ou elementos de precisão, como por ex. em
tornos e retíficas. Para o travamento no eixo, essas porcas possuem 3 pinos angularmente
distribuídos, que são pressionados contra o eixo através de parafusos. Os pinos possuem
inclinação igual ao ângulo da rosca, fazendo com que a porca não fique sujeita a cargas axiais,
possibilitando o travamento da porca na exata posição do aperto
Acima mostra, da esquerda para a direita, os seguintes elementos: porca de fixação,
arruela de trava, rolamento e bucha de fixação.
Aplicação destes produtos:
Máquinas agrícolas, máquinas para fabricação de papel e celulose, britadores, mineração,
moinhos, ventiladores, prospecção de petróleo, transportadores, máquinas têxteis, tornos e
retíficas de precisão, elevadores, máquinas industriais e rodoviárias e equipamentos em geral,
além de outras aplicações particulares para porcas e arruelas.
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Limpeza dos rolamentos
Existem dois métodos de limpeza de rolamentos – a frio e a quente.
Limpeza a frio consiste na lavagem do rolamento com um solvente ou à base de petróleo.
Sempre utilize fluído e ferramentas limpas, utilizando um recipiente para primeira lavagem e um
outro para o enxágüe final. Seque o rolamento lubrifique-o e proteja-o imediatamente após a
secagem.
Lave o rolamento usando um pincel umedecido com solventes à base de petróleo,
aguarrás, ou borrifando o solvente por dentro do rolamento. Gire o rolamento lentamente
continue a pincelar ou borrifar até que o solvente pare de absorver impurezas. A seguir,
enxugue o rolamento com pano limpo, livre de fiapos. Ao enxugar, evite girar os componentes
do rolamento. Nunca lave rolamentos vedados; limpe somente as superfícies externas.
Na limpeza a quente, utilize um óleo fino com ponto de fulgor no mínimo de 250 ºC (480
ºF). Aqueça o óleo até aproximadamente 120 ºC (250 ºF). A limpeza a quente é muito eficaz. O
resíduo de óleo no rolamento serve, temporariamente, como protetor contra oxidação.
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12.6 ANÁLISE DE FALHAS EM ROLAMENTOS
As falhas ocorrem por várias razões: cargas mais altas que a prevista, vedações
insuficiente, ajustes inadequadas, etc.. Cada um dos fatores provoca um tipo específico de
falha.
É lógico dizer então, que através de análises dos rolamentos, é possível descobrir as
causas da falha e tomar as devidas ações corretivas.
De todos os rolamentos que falham, 1/3 (um terço) “morre” de fadiga natural, 1/3 por
falta de lubrificação e o resto por contaminação que penetra no rolamento e/ou
manuseio/montagem inadequado. (fonte SKF).
Nota: As causas das falhas em rolamentos variam muito em função dos diferentes
segmentos industriais. Isso é o mesmo que dizer que depende da aplicação, condições de
trabalho e ambiente.
1. Aparência 2. Causa 3. Correção
Desgaste por partículas abrasivas 1- Pequenas endentações ao redor das pistas e corpos rolantes. Superfícies opacas e desgastadas. Verde descorado de graxa por partículas de desgaste de gaiola de latão. 2- Falta de limpeza antes ou durante a operação de montagem. Lubrificante contaminado. Vedação ineficientes. 3- Não desembalar o rolamento até o momento da montagem. Utilizar lubrificante novo e limpo. Verificar e melhorar a vedação.
Desgaste por lubrificação inadequada 1- Superfícies desgastadas, freqüentemente espelhadas, em estágio avançado, de cor azulada ou marrom. 2- O lubrificante tornou-se gradualmente escasso ou foi perdendo suas propriedades lubrificantes. 3- Verificar se o lubrificante está chegando ao rolamento. Relubrificação mais constante.
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120
Desgaste por vibração 1- Depressões nas pistas. São longas em rolamentos de rolos e circulares em rolamentos de esferas, e são brilhantes ou oxidadas no seu fundo. 2- Rolamento exposto a vibrações quando parado. 3- Travar o rolamento durante transporte, protegendo o mancal. Providenciar base amortecedora de vibrações. Empregar banho de óleo quando possível.
Deterioração da superfície 1- Pequenas crateras com superfícies de fratura cristalina. 2- Lubrificação inadequada. Quando o filtro de óleo não consegue separar as superfícies devido a mudança de viscosidade com acréscimo de temperatura as superfícies ficarão momentaneamente em contato. 3- Melhorar a lubrificação.
Arranhamento de superfícies externas 1- Superfícies externas dos anéis riscadas,
desgastadas ou manchadas.
2- Rotação do anel em relação ao eixo ou à caixa.
3- Selecionar o ajuste adequado
Corrosão por penetração de umidade
1- Marcas escuras ou acinzentadas nas pistas,
coincidindo em geral com o espaçamento dos corpos rolantes. Em estágio avançado, cavidades nas pistas e outras superfícies do rolamento.
2- Presença de água, umidade ou substância corrosiva no rolamento por um longo período de tempo.
3- Melhorar a vedação. Utilizar lubrificante com maior propriedade inibidora à corrosão
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Endentações por montagem incorreta ou sobrecarga 1- Endentações nas pistas dos anéis externo e interno, com espaçamento igual ao dos corpos rolantes. 2- Pressão para montagem aplicada no anel errado. Deslocamento excessivo em assento cônico. Sobrecarga com rolamento parado. 3- Aplicar a pressão para montagem no anel interferente. Arranhamento das faces de rolos e anéis guia 2- As faces dos rolos e flanges marcados e descoloridos devido a escorregamento sobre grandes esforços axiais e lubrificação inadequadas. 3- Esse tipo de dano pode ser evitado através do uso de lubrificante de maior viscosidade.
Endentações por penetração de partículas
estranhas
1- Pequenas endentações distribuídas em torno das pistas de ambos anéis e nos corpos
rolantes.
2- Entrada de partículas estranhas no rolamento.
3- Observar a limpeza durante a montagem. Utilizar lubrificante limpo. Melhorar a vedação.
Corrosão por assento irregular 1- Ocorre quando existe movimento relativo entre rolamento e eixo ou caixa. Áreas de ferrugem na superfície externa do anel externo ou no furo do anel interno. Marca de trabalho na pista fortemente assinalada nas regiões correspondentes à corrosão de contato. 2- Ajuste muito folgado. Assento do eixo ou da caixa com erros de forma. 3- Selecionar o ajuste adequado. Corrigir os assentos
1. Aparência 2. Causa 3. Correção
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122
Passagem de corrente elétrica com rolamento em rotação 1- Estrias (ondulações) cor marrom escuro ou preto-cinza, ou crateras nas pistas e rolos. Às vezes queimaduras em zigue-zague nas pistas dos rolamentos de esferas. 2- Passagem de corrente elétrica através do rolamento em rotação. 3- Desviar a corrente que passa pelo rolamento ou utilizar rolamentos isolados eletricamente.
Descascamento por pré-carga 1- Fortes marcas de trabalho nas pistas de ambos os anéis. Descascamento em geral na zona mais pesadamente carregada. 2- Pré-carga causada por ajuste demasiadamente interferente. Excessivo deslocamento em assento cônico. Rolamentos de contato angular ou de rolos cônicos com excessiva pré-carga. 3- Selecionar ajuste adequado ou escolher um rolamento com folga interna maior. Não deslocar o rolamento com furo cônico demasiadamente em seu assento. Reajustar os rolamentos para obter uma pré-carga menor.
Arranhamento por escorregamento 1- Áreas marcadas e descoloridas no início da zona de carga nas pistas e os rolos. 2- Causada pela aceleração dos rolos quando entram na zona de carga. 3- Selecionar um lubrificante mais adequado por exemplo um óleo mais viscoso; Reduzir a folga interna dos rolamentos.
Arranhamento por montagem incorreta 1- Arranhamento em riscos transversais nas pistas dos rolamentos de rolos cilíndricos, autocompensadores de rolos e de rolos cônicos (espaçados em intervalos iguais à distância entre os rolos). 2- Durante a operação de montagem, o anel com conjunto de rolos e gaiolas entra desalinhado em relação ao outro anel. Pressão de montagem aplicadas ao anel errado ou pré-carga sem girar o rolamentos. 3- Girar o anel com rolos e gaiolas durante a montagem com superfícies bem lubrificadas, ou utilizar anel de guia. Girar o rolamento quando estiver sendo ajustado. Não permitir que a pressão de montagem se transfira pelos corpos rolantes.
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123
Arranhamento em rolamentos axiais de esferas 1- Riscos de arranhamento diagonais nas pistas. 2- Carga muito leve em relação à velocidade de rotação. 3- Pré-carregar o rolamento por meio de molas.
Descascamento por assento irregular 1- Fortes marcas de trabalho em duas regiões diametralmente opostas de um dos anéis do rolamento.Descascamento nestas regiões. 2- Ovalização do eixo ou do alojamento. O último é um defeito comum em caixas bipartidas e carcaças de máquinas. O alojamento de caixas com base montadas sobre apoio irregular torna-se oval quando os parafusos são apertados. 3- Trocar eixo ou caixa. Ajustar a base de apoio das caixas
Descascamento por sobrecarga axial 1- Fortes marcas de trabalho deslocadas pra um dos lados de ambos os anéis em rolamentos rígidos de esferas. Fortes marcas de trabalho na pista de um das carreiras de esferas ou rolos em rolamentos autocompensadores. Descascamento nestas regiões. 2- Montagem incorreta, gerando cargas axiais. Rolamento do lado livre está comprimido. Liberdade axial insuficiente para acomodar a expansão térmica. 3- Verificar os ajustagem durante a montagem. Verificar o ajuste e lubrificar as superfícies. Ampliar a liberdade de movimento axial.
Descascamento por desalinhamento 1- Em rígidos de esferas, marcas de trabalho em diagonal, marcada fortemente em duas regiões diametralmente opostas, onde ocorre o descascamento. Em rolamentos de rolos cilíndricos, descascamento no canto das pistas. 2- Assentos de fora de alinhamento. Rolamentos montados com anéis enviesados. 3- Alinhar os assentos. Usar luvas de montagem com faces de apoio paralelas
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124
Descascamento por endentações 1- Descascamento em conjunto com endentações coincidindo com o espaçamento dos corpos rolantes. Descascamento em conjunto com pequenas endentações.
2- Endentações resultantes de falha de montagem ou sobrecarga no rolamento
parado. Endentações produzidas por partículas
estranhas.
3- Seguir instruções de montagem.
Descascamento por arranhamento 1- Descascamento no início da zona de carga nas pistas e descascamento, coincidente com espaçamento dos rolos, nas pistas de rolamento de rolos. 2- Arranhamento por escorregamento. Arranhamento transversal resultante de falha no método de montagem. 3- Seguir instruções de montagem.
Descascamento por corrosão 1- Descascamento originário de dano por corrosão. Descascamento em uma das pistas do anel interno ou externo. Área corroída na parte correspondente do furo ou da superfície externa. 2- Corrosão profunda. Corrosão de contato. 3- Verificar ajustes, corrigir assentos.
Descascamento por estrias ou crateras 1- Descascamento conjugado com estrias ou crateras polidas ou corroídas. Descascamento conjugado com estrias ou crateras escurecidas ou queimadas. 2- Desgaste resultante de vibrações enquanto o rolamento está parado. Dano causado por corrente elétrica. 3- Instalar isolador de vibração, desviar corrente elétrica ou utilizar rolamentos isolados eletricamente.
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125
Trincas por montagem incorreta 1- Trincas ou pedaços quebrados, geralmente em uma das faces do anel do rolamento. 2- Golpes com martelo ou punção temperado, direto contra o anel quando o rolamento estava sendo montado. 3- Usar sempre luva de montagem ou punção mole, e evitar aplicar golpes diretos nos anéis. 1. Aparência 2. Causa 3. Correção
Trincas por interferência excessiva 1- O anel de rolamento trinca na transversal e perde o aperto no eixo.
2- Deslocamento excessivo em um assento cônico ou bucha cônica. Ajuste muito interferente.
3- Seguir corretamente as instruções de montagem. Selecionar o ajuste correto.
Trincas por arranhamento 1- Trinca ou trincas conjugadas com arranhamento do anel do rolamento. O anel pode ter trinca reta transversal. Trincas por arranhamento geralmente são transversais ao escorregamento. 2- Arranhamento. 3- Usar lubrificante com boas propriedades antidesgaste.
Trincas por corrosão de contato 1- Trincas transversais nos anéis internos e geralmente longitudinais nos anéis externos, conjugada com corrosão de contato. 2- Corrosão de contato causada por ajuste folgado ou assento com erros de forma. 3- Verificar ajuste e corrigir assento
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126
12.7 SIMBOLOGIA DOS ROLAMENTOS
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127
12.8 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Defina o que é um mancal e para que serve?
2. Quanto ao princípio de funcionamento, quais os tipos de mancais existentes?
3. Quais são as vantagens e desvantagens de um mancal de rolamento?
4. Quanto aos carregamentos (esforços), quais os tipos de mancais?
5. Quais as principais partes de um rolamento? Faça um esboço indicando.
6. Quais os tipos construtivos de mancais de rolamentos? Quais as diferenças?
7. Quando se aplica um mancal de esferas ou mancal de rolos?
8. O que é um mancal de agulhas? Entende-se rolamentos!
9. Qual o tipo de mancal que suporta desalinhamento do eixo?
10. Como se reconhece um rolamento recondicionado (usado)?
11. Qual a função das gaiolas nos rolamentos?
12. Como é possível impedir ou diminuir a entrada de sujeira nos rolamentos?
13. Cite as principais causas de falhas nos rolamentos?
14. Por que acontece o super aquecimento em um rolamento? O que ele provocará?
15. Por que é necessária a lubrificação em um rolamento?
16. Quais os critérios na seleção de óleo ou graxa num rolamento?
17. O que o excesso de lubrificação causa no rolamento? Justifique?
18. No que consiste um mancal de deslizamento?
19. Quando e por que é utilizado um mancal de deslizamento?
20. Quais as vantagens e desvantagens de um mancal de deslizamento?
21. Quais os principais materiais os quais são fabricados os mancais de deslizamento?
22. Como ocorre o atrito metal-metal no início de funcionamento de um eixo mancalizado por
uma bucha (mancal) de deslizamento?
23. Cite 3 tipos de lubrificação usadas em mancais de deslizamento?
24. Que é lubrificação perene?
25. Quais as principais dicas quanto à limpeza e lubrificação dos rolamentos?
26. Quais os métodos de montagem e desmontagem dos rolamentos?
27. Para os problemas mencionados abaixo, explique o que vocês entendem de cada um deles,
e, principalmente, proponha soluções técnicas de como resolvê-los explicando cada solução.
Exemplo:
Problema: Falta de lubrificação no rolamento:
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128
Explicação do problema: como o rolamento gira a altas velocidades, se não houver
lubrificante acaba havendo atrito e superaquecimento provocando o desgaste e vibrações.
O que causará: a falta de lubrificação causará ruído, aquecimento, vibrações e
consequentemente falha no sistema mecânico.
Proposta técnica de solução: Adotar um plano de relubrificação dos componentes
através da elaboração de uma planilha identificando cada um destes componentes, o
lubrificante correto, o período de relubrificação, o método adequado de cada um deles,
entrando em contato com o fabricante e fornecedor do rolamento e do lubrificante.
Outra solução: identificar possíveis causas dessa falta de lubrificação como vazamentos
na vedação do rolamento ou folgas excessivas no ajuste rolamento-eixo ou anel externo-caixa,
através de medição dessas folgas com um verificador de folgas tipo lâminas ou palhetas, ou
simplesmente análise visual.
Dica: não repita explicitamente as propostas e as causas.
Problemas:
1. Eixo apresenta interferência no giro (difícil de girar).
2. O conjunto superaquece durante o funcionamento.
3. O conjunto apresenta vibrações na rotação do eixo.
4. Conjunto rolamento-alojamento-eixo apresenta folgas.
5. Vazamento e contaminação por impurezas no alojamento do rolamento.
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129
13. VARIADORES, REDUTORES E MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS
Um conjunto de engrenagens cônicas pertencentes a uma máquina começou a apresentar
ruídos estranhos. O operador da máquina ficou atento e preocupado e, sem saber direito o que
fazer, desligou a máquina e chamou o mecânico de manutenção. Este ligou a máquina
novamente por alguns minutos e desligando-a falou para o operador:
- O óleo apresenta corpos estranhos e há alguma engrenagem com saliência nos dentes!
Vou verificar e ver o que pode ser feito.
Como o mecânico de manutenção conseguiu detectar problemas no óleo e nos dentes de
uma engrenagem? Como ele vai resolver os problemas?
Esse capítulo trata da manutenção de engrenagens, além da manutenção de dois outros
conjuntos mecânicos importantes: os variadores de velocidade e os redutores de velocidade.
13.1 TIPOS DE VARIADORES DE VELOCIDADE
O variador de velocidade é um conjunto mecânico constituído por diversos elementos de
máquinas. Sua função é permitir a variação da velocidade de trabalho de outros elementos,
sem perdas de muito tempo na troca de rotações, desacelerações, paradas, troca de alavancas
e novas acelerações.
Funcionando suavemente, sem impactos, o variador de velocidade pode ser preparado
para adaptar-se automaticamente às condições de trabalho exigidas.
Normalmente, a variação de velocidade é executada com a máquina em movimento com
baixa carga.
Há dois tipos principais de variadores de velocidade:
� transmissão por correia;
� transmissão por roda de fricção.
O variador mais encontrado industrialmente é o de correias, devido a sua versatilidade e
possibilidades de utilizações, fácil instalação e manutenção.
Os variadores de roda de fricção são utilizados em sistemas de prensas mecânicas, onde
a transmissão de movimentos ocorre por rodas e eixos árvores.
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130
13.1.1 Variadores com transmissão por correia
As correias ganham cada dia mais espaço na
indústria devido à sua facilidade de manutenção, baixo
custo, limpeza e proteção contra vibrações e
sobrecargas.
A correia é o elemento flexível que pode ser
composta de vários materiais e formas, responsável
pela transmissão de rotação entre dois eixos paralelos.
Em sua forma mais simples, a transmissão por correias
é composta por um par de polias, uma motriz (fixada ao
eixo motor) e outra resistente, e uma correia ou grupo
delas.
A mudança gradual da rotação na transmissão por correia obtém-se variando o diâmetro
de contato da correia com as polias. As distâncias entre eixos podem permanecer variáveis ou
fixas.
As principais vantagens encontradas em transmissões por correias acontecem em
função do elemento ser flexível, não ter partes móveis e ter como princípio de transmissão o
atrito. Assim, podemos citar como vantagens em relação a outros métodos de transmissão:
Segurança: oferece proteção contra choques (em decorrência do deslizamento),
vibrações (em função do elemento ser flexível) e sobrecarga (também decorrente do
deslizamento).
Economia : tanto no custo da instalação quanto da manutenção, uma vez que o preço
das correias fabricadas em série não é elevado, o mecanismo não exige lubrificação (como
exigem correntes e engrenagens) e a substituição das correias gastas se faz fácil e
economicamente. Também tem-se uma economia de tempo de parada de produção, uma vez
que as correias podem ser substituídas de um modo cômodo e rápido.
Versatilidade : podem ser projetadas com grandes reduções ou grandes multiplicações
de rotações e, numa mesma instalação, com uma única correia, podem-se obter diferentes
relações de velocidades,
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131
13.1.2 Problemas com Correias, Causas e Soluções
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132
13.1.3 Variador por roda de fricção
Transmite o momento de giro por fricção (atrito) entre duas árvores paralelas ou que se
cruzam a distâncias relativamente curtas. Uso em prensas mecânicos e dispositivos mecânicos
de impacto que precisam de reversão de rotação.
As dicas relativas à manutenção são:
� observar o alinhamento entre os eixos das rodas;
� eliminar vibrações provenientes dos mancais dos eixos;
� não ultrapassar os limites de rotação do sistema;
� lubrificação dos eixos, fusos e mancais;
� limpeza geral evitando o desgaste excessivo dos componentes;
� eliminar folgas do sistema mecânico evitando vibrações e folgas;
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133
13.2 MANUTENÇÃO DE VARIADORES E
REDUTORES DE VELOCIDADE
É conhecido por redutor o conjunto de coroa e parafuso
com rosca sem-fim ou de engrenagens, acondicionado em uma
carcaça com sistema de lubrificação e destinado a reduzir a
velocidade.
Além dos cuidados com rolamentos, eixos, árvores e outros elementos específicos, a
manutenção dos variadores de velocidade exige os seguintes cuidados:
· Alinhamento e nivelamento adequados.
· Lubrificação correta.
· Inspeções periódicas, com especial atenção aos mancais.
· Verificação dos elementos sujeitos ao atrito.
· Verificação dos elementos de ligação em geral.
Quanto aos redutores de velocidade, especialmente os de engrenagens, os principais
cuidados na manutenção são os seguintes:
· Na desmontagem, iniciar pelo eixo de alta rotação e terminar pelo de baixa rotação.
· Na substituição de eixo e pinhão, considerar ambos como uma unidade, isto é, se um ou
outro estiver gasto, substituir ambos.
· Coroas e pinhões cônicos são lapidados aos pares e devem ser substituídos aos pares,
nas mesmas condições. Os fabricantes marcam os conjuntos aos pares e, geralmente, indicam
suas posições de colocação que devem ser respeitadas.
· Medir a folga entre os dentes para que esteja de acordo com as especificações.
· Proteger os lábios dos retentores dos cantos agudos dos rasgos de chaveta por meio de
papel envolvido no eixo. Não dilatar os lábios dos retentores mais que 0,8 mm no diâmetro.
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134
13.3 MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS
Quando se fala em variadores e redutores de velocidade,
não se pode esquecer de um elemento fundamental desses
conjuntos: a engrenagem.
Esse elemento de máquina exige uma atenção particular
para o bom funcionamento dos sistemas.
Os conjuntos engrenados exigem os seguintes cuidados:
� Reversões de rotação e partidas bruscas sob carga devem
ser evitadas.
� A lubrificação deve eliminar a possibilidade de trabalho a seco.
� A lubrificação deve atingir toda a superfície dos dentes.
� A lubrificação deve ser mantida no nível. O excesso de óleo provoca o efeito de turbina
que, por sua vez, produz superaquecimento.
� Usar óleo lubrificante correto.
� A pré-carga dos rolamentos ou a folga dos mancais devem ser mantidas dentro dos limites
recomendados. Essa medida evitará o desalinhamento dos eixos. Eixos desalinhados provocam
o aparecimento de carga no canto dos dentes e suas possíveis quebras.
� O desgaste dos eixos e dos entalhes dos dentes das engrenagens não deve exceder os
limites de ajuste.
Se esses limites forem excedidos, ocorrerão batidas devido ao atraso, recalcando os
entalhes. Ocorrerá o desalinhamento, além de efeitos nocivos sobre os flancos dos dentes da
engrenagem.
� Depósitos sólidos, do fundo da caixa de engrenagens, devem ser removidos antes de
entrar em circulação.
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135
13.4 DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS
Desgaste por interferência
É provocado por um contato inadequado entre engrenagens,
em que a carga total está concentrada sobre o flanco impulsor, e a
ponta do dente da engrenagem impulsionada.
Desgaste abrasivo
É provocado pela presença de impurezas ou corpos
estranhos que se interpõem entre as faces de contato. As
impurezas ou corpos estranhos podem estar localizados no óleo
usado nas engrenagens.
Quebra por fadiga
Começa geralmente com uma trinca do lado da carga, num
ponto de concentração de tensões próximo da base do dente, e
termina com quebra total no sentido longitudinal ou diagonal,
para cima.
O desalinhamento na montagem ou em serviço pode favorecer o surgimento de trincas.
Quebra por sobrecarga
Resulta de sobrecarga estática, choques ou problemas de
tratamentos térmicos. Geralmente, do lado da compressão do dente
surge uma lombada cuja altura diminui de acordo com o tempo que
o dente leva para se quebrar.
É interessante salientar que a trinca em um dente
sobrecarregado não mostra sinais de progresso.
A sobrecarga pode, também, ser causada pela penetração de um corpo estranho entre os
dentes, ou pelo desalinhamento devido ao desgaste ou folga excessiva nos mancais.
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136
Trincas superficiais
Ocorrem nas engrenagens cementadas e caracterizam-se por
cisalhamento do material. São causadas pelo emperramento
momentâneo e deslizamento conseqüente.
Emperramento e deslizamento são provocados por vibrações, excesso de carga ou
lubrificação deficiente. As trincas superficiais, se não sofrerem progressão, não causam maiores
problemas.
Desgaste por sobrecarga
É caracterizado pela perda de material sem a presença de
abrasivos no óleo. Ocorre geralmente em velocidades baixas e com
cargas muito altas.
Lascamento
Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas abaixo
da superfície originadas durante o tratamento térmico. Essas lascas
podem cobrir uma área considerável do dente, como se fosse uma
só mancha.
Laminação ou cilindramento
É caracterizada pela deformação do perfil do dente. Essa
deformação pode se apresentar como arredondamentos ou saliências
nas arestas dos dentes. Essas saliências são mais altas de um lado que
do outro.
A laminação ou cilindramento também pode apresentar-se como depressão no flanco da
engrenagem motora e uma lombada próxima da linha do diâmetro primitivo da engrenagem
movida. É causada pelo impacto sofrido pela engrenagem, devido à ação de rolar e deslizar sob
carga pesada.
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137
13.5 SINTOMAS DOS DEFEITOS EM ENGRENAGENS
Uivo
Normalmente aparece nas rotações muito altas e quando não existe folga suficiente entre
as engrenagens ou quando elas estão desalinhadas, com excentricidade ou ovalização.
Tinido
Pode ser provocado por alguma saliência nos dentes, por alguma batida ou pela
passagem de um corpo duro e estranho entre os dentes.
Matraqueamento
É causado pela folga excessiva entre os dentes (distância entre centros) ou, às vezes,
pelo desalinhamento entre duas engrenagens.
Chiado
Normalmente ocorre em caixa de engrenagens quando a expansão térmica dos eixos e
componentes elimina a folga nos mancais ou nos encostos.
Limalha no óleo
Se aparecer em pequena quantidade durante as primeiras 50 horas de serviço, trata-se,
provavelmente, de amaciamento. Caso a limalha continue aparecendo após o amaciamento,
significa a ocorrência de algum dano que pode ser provocado por uma engrenagem nova no
meio das velhas ou, então, emprego de material inadequado na construção das engrenagens.
Superaquecimento
Pode ser causado por sobrecarga, excesso de velocidade, defeito de refrigeração ou de
lubrificação. Se a circulação do óleo estiver excessiva, pode, ainda, ocorrer o fenômeno da
freagem hidráulica com perda de potência do sistema.
Os desalinhamentos e folga insuficiente entre os dentes também geram
superaquecimento.
Vibração
Pode ser causada por empenamento dos eixos ou por falta de balanceamento dinâmico
nas engrenagens de alta rotação ou, ainda, por desgaste desigual nas engrenagens.
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138
A vibração pode ser causada, também, pelos seguintes fatores: erro de fabricação; mau
nivelamento da máquina no piso; fundação defeituosa; sobrecarga com torção dos eixos e
perda de ajuste dos mancais.
13.6 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ENGRENAGENS EM CONJUNTOS
MECÂNICOS
Os seguintes cuidados deverão ser observados para se obter um melhor aproveitamento e
um melhor desempenho das engrenagens em conjuntos mecânicos:
1. Antes de começar a retirar as engrenagens, verificar como estão fixadas no eixo e se estão
montadas com interferência ou não.
2. Não usar martelo para retirar as engrenagens do eixo para evitar danos aos dentes.
3. Utilizar um saca-polias ou uma prensa hidráulica. Se não se dispuser de um saca-polias ou
de uma prensa hidráulica, bater cuidadosamente com um tarugo de material metálico
macio.
4. Caso o conjunto mecânico não possua catálogo ou manual, verificar a posição ocupada pela
engrenagem na montagem, fazendo marcações ou croqui.
5. Isso evitará erros quando o conjunto tiver de ser montado novamente .
6. As engrenagens devem sempre ser acondicionadas na vertical e não empilhadas umas
sobre as outras. Essa medida evitará danos aos dentes.
7. Na montagem deve ser observada a posição original de cada elemento.
8. Evitar pancadas quando estiver montando, para não danificar os dentes das engrenagens.
9. Fazer uma pré-lubrificação nas engrenagens durante a montagem.
10. Essa medida evitará danos posteriores às engrenagens, que só receberão lubrificação total
depois de um certo tempo de funcionamento.
11. Fazer um acompanhamento nas primeiras 50 horas de trabalho para verificar o
funcionamento e amaciamento das engrenagens novas.
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139
13.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. O que é e para que serve um variador de velocidade?
2. Que características deve ter um variador de velocidade?
3. No que consiste um variador com transmissão por correia?
4. No que consiste um variador por roda de fricção?
5. Quais as principais recomendações quanto à manutenção de variadores e redutores de
velocidade? Resumo...
6. Principais cuidados com as engrenagens dos variadores e redutores de velocidade?
7. Como reconhecer cada defeito em engrenagens:
interferência:
abrasão:
fadiga:
sobrecarga:
trincas:
lascamento:
laminação:
8. Como eliminar cada sintoma dos defeitos:
uivo:
tinido:
chiado:
limalha no óleo:
superaquecimento:
vibração:
9. Faça um resumo dos principais cuidados na montagem e desmontagem de engrenagens em
sistemas mecânicos
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140
14. MOTORES ELÉTRICOS
Em geral, as máquinas não produzem energia. Elas apenas convertem a energia que
recebem em outra forma de energia.
A energia elétrica possui as vantagens de ser uma energia limpa, de fácil transporte e de
fácil manuseio, podendo ser reconvertida em energia térmica, luminosa, eletromagnética, e
também em energia mecânica. Quem efetua esta última transformação são os motores.
Então, o motor é um elemento de trabalho que converte energia elétrica em energia
mecânica de rotação.
O acionamento de máquinas e equipamentos mecânicos por motores elétricos é um
assunto de extraordinária importância econômica. No campo de acionamentos industriais,
avalia-se que de 70 a 80% da energia elétrica consumida pelo conjunto de todas as indústrias
seja transformada em energia mecânica através de motores elétricos.
14.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Todos os motores elétricos valem-se dos princípios do eletromagnetismo, mediante os
quais condutores situados num campo magnético e atravessados por correntes elétricas sofrem
a ação de uma força mecânica, ou eletroímãs exercem forças de atração ou repulsão sobre
outros materiais magnéticos. Na verdade, um campo magnético pode exercer força sobre
cargas elétricas em movimento.
Como uma corrente elétrica é um fluxo de cargas elétricas em movimento num condutor,
conclui-se que todo condutor percorrido por uma corrente elétrica, imerso num campo
magnético, pode sofrer a ação de uma força.
Num motor há dois eletroímãs em que um impulsiona o outro. O eletroímã tem algumas
vantagens sobre um ímã permanente:
1) Podemos torná-lo mais forte.
2) Seu magnetismo pode ser criado ou suprimido.
Linhas de força do campo magnético gerado
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141
3) Seus pólos podem ser invertidos.
Um ímã permanente tem os pólos norte-sul definidos. Um eletroímã também os tem, mas
a característica de cada pólo (norte ou sul) depende do sentido da corrente elétrica. Quando se
altera o sentido da corrente, a posição dos pólos também se altera; do norte para o sul e de sul
para norte.
Um dos eletroímãs de um motor tem uma posição fixa; está ligado à armação externa do
motor e é chamado campo magnético. O outro eletroímã está colocado no eixo de rotação e
tem o nome de armadura.
Quando se liga o motor, a corrente chega à bobina
do campo, determinando os pólos norte e sul. Há,
também, o fornecimento de corrente ao ímã da
armadura, o que determina a situação norte ou sul dos
seus pólos. Os pólos opostos dos dois eletroímãs se
atraem, como acontece nos ímãs permanentes.
O ímã da armadura, tendo movimento livre, gira, a
fim de que seu pólo norte se aproxime do pólo sul do ímã do campo e seu pólo sul do pólo
norte do outro. Se nada mais acontecesse, o motor pararia completamente. Um pouco antes de
se encontrarem os pólos opostos, no entanto, a corrente é invertida no eletroímã da armadura,
(com o uso de um comutador), invertendo, assim, a posição de seus pólos; o norte passa a ser
o que está próximo ao norte do campo e o sul passa a ser o que está próximo ao sul do campo.
Eles então se repelem e o motor continua em movimento.
Inversão da corrente elétrica pelo comutador
Rotação do conjunto devido à repulsão dos pólos iguais (norte repele
norte, e sul repele sul); e atração dos pólos contrários (norte atrai sul,
e sul atrai norte).
Continuação da rotação do conjunto
Manutenção Industrial
142
14.2 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES ELÉTRICOS
De forma geral os motores elétricos são classificados em:
• Motores de Corrente Contínua: Motores Série, Paralelo e Composto ou Misto;
• Motores de Corrente Alternada: Motores Síncronos e Assíncronos;
• Motores Especiais: Servomotores, de Passo e Universais.
Todo o motor apresenta suas principais características elétricas escrita sobre o mesmo ou
em uma placa de identificação. Os principais dados elétricos são: tipo de motor, tensão
nominal, corrente nominal, freqüência, potência mecânica, velocidade nominal, esquema de
ligação, grau de proteção, temperatura máxima de funcionamento, fator de serviço, etc.
Os dados de placa servem para identificar o motor e dar suas
características principais, e compõem-se, geralmente, de:
a) Potência Nominal: é a potência que o motor pode fornecer dentro de
suas características nominais (W - Watts, CV ou HP);
b) Tensão nominal: é a tensão da rede para o qual o motor foi
projetado, suportando uma variação de 10% (em Volts);
c) Freqüência nominal: é a freqüência do sistema elétrico para o qual o
motor foi projetado, permitindo uma variação de 5% (em Hz - Hertz);
d) Corrente nominal: é a corrente absorvida quando o motor funciona
em potência nominal (em A - ampéres);
e) Fator de Serviço: é o fator aplicado à potência nominal que indica a
máxima sobrecarga permissível continuamente. É comum um fator de
serviço de 1,25 – isto é – admite uma sobrecarga de 25% acima da
potência nominal (em motores pequenos);
f) Grau de Proteção: indica o grau de proteção que esse motor tem contra
poeira, água, limalha de ferro, gases, com ventilação prejudicada e outros
resíduos industriais;
g) Letra-Código: muitos fabricantes fornecem uma letra-código indicando a relação entre
corrente nominal com rotor bloqueado sob tensão nominal. Com isso fornece uma relação
aproximada entre os KVA consumidos por CV de potência com o rotor bloqueado.
h) Velocidade nominal: indica a velocidade em rpm em condições nominais;
i) Identificação do fabricante: nome, marca e endereço do fabricante;
j) Formas de ligação: indica por meio de esquemas e números a forma de se ligar o motor.
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143
14.2.1 Sistemas de Alimentação: Trifásico e Monofásico
Trifásico
As tensões trifásicas mais usadas nas redes industriais são:
� Baixa tensão: 220V, 380V e 440V.
� Média tensão: 2.300 V, 4.160 V e 6.600 V.
O sistema trifásico estrela de baixa tensão,
consiste de três condutores de fase (L1, L2, L3) e o
condutor neutro (N), sendo este, conectado ao ponto
estrela do gerador ou secundário dos
transformadores.
Monofásico
As tensões monofásicas padronizadas no Brasil são as de 127V (conhecida como 110V) e
220V. Os motores monofásicos são ligados a duas fases (tensão de linha UL) ou a uma fase e o
neutro (tensão de fase Uf). Assim, a tensão nominal do motor monofásico deverá ser igual à
tensão UL ou Uf do sistema.
Quando vários motores monofásicos são conectados ao sistema trifásico (formado por três
sistemas monofásicos), deve-se tomar o cuidado para distribuí-los de maneira uniforme,
evitando-se assim, desequilíbrio entre as fases.
14.3 ELEMENTOS BÁSICOS DE UM MOTOR
Num motor elétrico, distinguem-se essencialmente duas peças: o estator, conjunto de
elementos fixados à carcaça da máquina, e o rotor, conjunto de elementos fixados em torno
do eixo, internamente ao estator.
1. Estator – trata-se da parte fixa. Nesta parte do motor normalmente existem campos
magnéticos fixos, criados por ímãs permanentes ou eletroímã.
O estator é composto de:
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144
a) Carcaça: serve de suporte ao rotor, aos pólos e de fechamento de caminho magnético. De
construção robusta em ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e com
aletas.
b) Enrolamento de campo (bobinas): são as bobinas que geram um campo magnético intenso
nos pólos. Os enrolamentos ficam submetidos a um campo magnético que interage com o
campo magnético do estator, gerando o movimento desejado.
c) Pólos ou sapatas polares: distribui o fluxo magnético produzido pela bobinas de campo.
d) Escovas: são barras de carvão e grafite que estão em contato permanente com o comutador.
2. Rotor - É uma parte móvel do motor, ligada ao eixo de transmissão de movimento. Nesta
parte do motor normalmente existem bobinas, percorridas por correntes elétricas que geram
campos magnéticos. Em função da polaridade, os campos magnéticos submetem o rotor a
forças de atração e repulsão, produzindo o movimento giratório do rotor.
O rotor é composto de:
a) Eixo da Armadura: responsável pela transmissão de energia mecânica para fora do motor,
pelo suporte dos elementos internos do rotor e pela fixação ao estator, por meio de rolamentos
e mancais. É tratado termicamente para evitar problemas como empenamento e fadiga.
b) Núcleo da Armadura: composta de lâminas de Fe-Si, isoladas umas das outras, com ranhuras
axiais na sua periferia para a colocação dos enrolamentos da armadura.
c) Enrolamento da Armadura: são bobinas isoladas entre si e ligadas ao comutador.
d) Comutador: consiste de um anel com segmentos de cobre isolados entre si, e eletricamente
conectados às bobinas do enrolamento da armadura.
Manutenção Industrial
145
e) Núcleo de chapas: possuem as mesmas características das chapas do estator.
f) Barras e anéis de curto-circuito: são de alumínio injetado sob pressão numa única peça.
Visualize um motor elétrico trifásico:
Estator: Carcaça (1); Núcleo de chapas (2); Enrolamento trifásico (8); Rotor: Eixo (7); Núcleo de chapas (3); Barras e anéis de curto-circuito (12); Outras partes do motor de indução trifásico: Tampa (4); Ventilador (5); Tampa defletora (6); Caixa de ligação (9); Terminais (10); Rolamentos (11).
134.4 INSTALAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS
Máquinas elétricas devem ser instaladas em locais de fácil acesso para inspeção e
manutenção.
Se a atmosfera ambiente for úmida, corrosiva ou contiver substâncias ou partículas
deflagráveis é importante assegurar o correto grau de proteção.
Em nenhuma circunstância os motores poderão ser cobertos por caixas ou outras
coberturas que possam impedir ou diminuir o sistema de ventilação e/ou a livre circulação do ar
durante seu funcionamento.
A distância recomendada entre a entrada de ar do motor (para motores com ventilação
externa) e a parede, deve ficar em torno de 1/4 do diâmetro da abertura da entrada de ar.
O ambiente, no local de instalação, deverá ter condições de renovação do ar da ordem de
20 m3 por minuto para cada 100 kW de potência da máquina, considerando temperatura
ambiente de até 40°C e altitude de até 1000 m.
Manutenção Industrial
146
14.4.1 Fundações
A fundação onde será colocado o motor deverá ser plana e
isenta de vibrações. Recomenda-se, portanto, uma fundação de
concreto para motores acima de 100 cv. O tipo de fundação
dependerá da natureza do solo no local da montagem, ou da
resistência dos pisos em edifícios.
No dimensionamento da fundação do motor, deverá ser
considerado o fato de que o motor pode, ocasionalmente, ser submetido a um torque maior
que o torque nominal.
Chumbadores ou bases metálicas devem ser usadas para fixar o motor na fundação.
Bases Deslizantes
Em acionamento por polias, o motor deve estar
montado sobre bases deslizantes (trilhos), de modo a
garantir que as tensões sobre as correias sejam apenas o
suficiente para evitar o deslizamento durante o
funcionamento e também para não permitir que trabalhem
enviesadas, o que provocaria danos aos encostos do mancal.
O trilho mais próximo da polia motora é colocado de
forma que o parafuso de posicionamento fique entre o motor e a máquina acionada. O outro
trilho deve ser colocado com o parafuso na posição oposta.
O motor é aparafusado nos trilhos e posicionado na fundação. A polia motora é então
alinhada de forma que seu centro esteja no mesmo plano da polia a ser movida e, os eixos do
motor e da máquina estejam paralelos. A correia não deve ser demasiadamente esticada.
Após o alinhamento, os trilhos são fixados, conforme mostrados anteriormente.
a) Chumbadores
Dispositivos para a fixação de motores diretamente na
fundação quando os mesmos requerem acoplamento
elástico. Este tipo de acoplamento é caracterizado pela
Manutenção Industrial
147
ausência de esforços sobre os rolamentos e de custos reduzidos.
Os chumbadores não devem ser pintados nem estar enferrujado, pois isto seria prejudicial
à aderência do concreto e provocaria o afrouxamento dos mesmos.
Base metálica
Conjuntos motogeradores são montados e testados na fábrica antes do envio. Contudo,
antes de entrar em serviço no local definitivo, o alinhamento dos acoplamentos deve ser
cuidadosamente verificado, pois a configuração da base pode ter se alterado durante o
transporte em decorrência de tensões internas do material. A base pode se deformar ao ser
rigidamente fixada a uma fundação não adequadamente plana.
As máquinas não devem ser removidas da base comum para alinhamento; a base deve
ser nivelada na própria fundação, usando níveis de bolha (ou outros instrumentos niveladores).
Quando uma base metálica é utilizada para ajustar a altura da ponta do eixo do motor
com a ponta de eixo da máquina, esta deve ser nivelada na base de concreto. Após a base ter
sido nivelada, os chumbadores apertados e os acoplamentos verificados, a base metálica e os
chumbadores são concretados.
14.4.2 Alinhamento
A máquina elétrica deve estar perfeitamente
alinhada com a máquina acionada, especialmente nos
casos de acoplamento direto. Um alinhamento incorreto
pode causar defeito nos rolamentos, vibração e mesmo,
ruptura do eixo.
A melhor forma de se conseguir um alinhamento
correto é usar relógios comparadores, colocados um em
cada semi-luva, um apontando radialmente e outro
axialmente. Assim é possível verificar simultaneamente
o desvio de paralelismo e o desvio de concentricidade,
ao dar-se uma volta completa nos eixos. Os
mostradores não devem ultrapassar a leitura de
0,03mm.
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148
14.4.3 Acoplamento
1) Acoplamento direto
Deve-se sempre preferir o acoplamento direto, devido ao menor custo, reduzido espaço
ocupado, ausência de deslizamento (correias) e maior segurança contra acidentes.
No caso de transmissão com redução de velocidade, é usual também o acoplamento
direto através de redutores.
CUIDADOS: Alinhar cuidadosamente as pontas de eixos, usando acoplamento flexível,
sempre que possível, deixando folga mínima de 3mm entre os acoplamentos (GAP).
2) Acoplamento por engrenagens
Acoplamento por engrenagens mal alinhadas dá origem a solavancos que provocam
vibrações na própria transmissão e no motor.
É imprescindível, portanto, que os eixos fiquem em alinhamento perfeito rigorosamente
paralelos no caso de engrenagens retas, e em ângulo certo em caso de engrenagens cônicas ou
helicoidais.
O engrenamento perfeito poderá ser controlado com inserção de uma tira de papel, na
qual apareça após uma volta, o decalque de todos os dentes.
c) Acoplamento por meio de polias e correias
Quando uma relação de velocidade é necessária, a transmissão por correia é a mais
freqüentemente usada.
14.4.4 Montagem de polias
Para a montagem de polias em pontas de eixo com rasgo de chaveta e furo roscado na
ponta, a polia deve ser encaixada até na metade do rasgo da chaveta apenas com esforço
manual do montador.
Para eixos sem furo roscado, recomenda-se aquecer a polia cerca de 80°C ou o uso de
dispositivos.
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149
Deve ser evitado o uso de martelos na
montagem de polias e rolamentos para evitar
marcas nas pistas dos rolamentos. Estas marcas,
inicialmente são pequenas, crescem durante o
funcionamento e podem evoluir até danificar
totalmente.
Deve-se evitar esforços radiais desnecessários nos mancais, situando os eixos paralelos
entre si e as polias perfeitamente alinhadas.
Deve ser evitado o uso de polias demasiadamente pequenas porque estas provocam
flexões no eixo do motor, devido ao fato de que a tração na correia aumenta a medida que
diminui o diâmetro da polia.
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150
14.5 MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS
A manutenção dos motores elétricos, adequadamente aplicados, resume-se numa
inspeção periódica quanto a níveis de isolamento, elevação de temperatura, desgastes
excessivos, correta lubrificação dos rolamentos e eventuais exames no ventilador, para verificar
o correto fluxo de ar. A freqüência com que devem ser feitas as inspeções depende do tipo de
motor e das condições do local de aplicação do motor.
14.5.1 Limpeza
Os motores devem ser mantidos limpos, isentos de poeira, detritos e óleos.
Para limpá-los, deve-se utilizar escovas ou panos limpos de algodão. Se a poeira não for
abrasiva, deve-se utilizar o jateamento de ar comprimido, soprando a poeira da tampa defletora
e eliminando toda acumulação de pó contida nas pás do ventilador e nas aletas de refrigeração.
Em motores com proteção IP55, recomenda-se uma limpeza na caixa de ligação. Esta
deve apresentar os bornes limpos, sem oxidação, em perfeitas condições mecânicas e sem
depósitos de pó nos espaços vazios. Em ambiente agressivo, recomenda-se utilizar motores
com grau de proteção IPW55.
14.5.2 Lubrificação
Os rolamentos devem ser lubrificados para evitar o contato metálico entre os corpos
rolantes e também para proteger os mesmos contra a corrosão e desgaste.
É importante saber que a uma temperatura de 40ºC, a vida útil de um rolamento de
esferas em funcionamento contínuo pode ser de 3 a 4 anos ou mais. No entanto, para cada
10ºC de elevação da temperatura de trabalho a vida útil diminui, em média, 50%.
A correta lubrificação dos rolamentos, além de permitir uma melhoria de rendimento,
evita a elevação da temperatura que prejudica a vida útil desses equipamentos.
A lubrificação dos rolamentos é feita geralmente com graxa mineral. Quando as
temperaturas de operação forem elevadas (de 120ºC a 150ºC) ou as velocidades de rotação
forem acima de 1.500 rpm, usa-se óleo mineral para a lubrificação. Esses óleos devem ter
características lubrificantes adequadas às condições de trabalho.
Manutenção Industrial
151
Nos motores de pequena potência, a lubrificação inicial na montagem é prevista de modo
a assegurar um número elevado de horas de funcionamento. Às vezes, a reserva de graxa é
suficiente para toda a vida útil do equipamento. Nos motores maiores há necessidade de
lubrificação externa.
A finalidade de manutenção é prolongar o máximo possível, a vida útil do sistema de
mancais. A manutenção abrange:
a) observação do estado geral em que se encontram os mancais;
b) lubrificação e limpeza;
c) exame minucioso dos rolamentos.
O controle de temperatura num mancal também faz parte da manutenção de rotina.
Sendo o mancal lubrificado com graxas apropriadas, a temperatura de trabalho não deverá
ultrapassar ∆T de 60°C num ambiente de 40°C. A temperatura poderá ser controlada
permanentemente com termômetros, colocados do lado de fora do mancal, ou com
termoelementos embutidos.
As propriedades dos lubrificantes deterioram-se em virtude de envelhecimento e trabalho
mecânico, além disso, todos os lubrificantes sofrem contaminação em serviço, razão pela qual
devem ser completados ou trocados periodicamente.
Injeta-se aproximadamente metade da quantidade total estimada da graxa e coloca-se o
motor a girar durante aproximadamente 1 minuto a plena rotação, em seguida desliga-se o
motor e coloca-se o restante da graxa.
A injeção de toda a graxa com o motor parado pode levar à penetração de parte do
lubrificante no interior do motor.
É importante manter as graxeiras limpas antes da introdução da graxa a fim de evitar a
entrada de materiais estranhos no rolamento.
Para lubrificação use exclusivamente pistola engraxadeira manual.
As etapas de lubrificação dos rolamentos consistem em:
1. Limpar com pano de algodão as proximidades do orifício da graxeira.
2. Com o motor em funcionamento, adicionar a graxa por meio de uma pistola engraxadeira até
ter sido introduzida a quantidade de graxa recomendada.
3. Deixar o motor funcionando durante o tempo suficiente para que se escoe todo o excesso de
graxa.
A freqüência de lubrificação depende do projeto dos mancais e das características dos
lubrificantes utilizados. A quantidade de graxa correta é sem dúvida, um aspecto importante
Manutenção Industrial
152
para uma boa lubrificação. A relubrificação deve ser feita conforme os intervalos de
relubrificação especificados na placa de identificação.
Para uma lubrificação inicial eficiente, em um rolamento é preciso observar o Manual de
instruções do motor ou pela Tabela de Lubrificação. Na ausência destas informações, o
rolamento deve ser preenchido com a graxa até a metade de seu espaço vazio (somente
espaço vazio entre os corpos girantes).
Na execução destas operações, recomenda-se o máximo de cuidado e limpeza, com o
objetivo de evitar qualquer penetração de sujeira que possa causar danos no rolamento.
A quantidade de lubrificante é de vital importância, pois uma lubrificação deficiente
tanto quanto uma lubrificação excessiva, trazem efeitos prejudiciais. A lubrificação em excesso
acarreta elevação de temperatura, devido a grande resistência que oferece ao movimento das
partes rotativas e acaba por perder completamente suas características de lubrificação.
Isto pode provocar vazamento, penetrando a graxa no interior do motor e depositando-se
sobre as bobinas ou outras partes do motor.
Graxas de base diferente nunca deverão ser misturadas.
14.5.3 Armazenagem
Os motores não devem ser erguidos pelo eixo, mas sim pelo olhal de suspensão
localizados na carcaça. O levantamento ou depósito deve ser suave, sem choques, caso
contrário, os rolamentos podem ser danificados.
Se os motores não forem imediatamente instalados, devem ser armazenados em local
seco, isento de poeira, gases, agentes corrosivos, dotados de temperatura uniforme, colocando-
os em posição normal e sem encostar-se a eles outros objetos.
Motores armazenados por um período prolongado, poderão sofrer queda da resistência de
isolamento e oxidação nos rolamentos.
Permanecendo o motor inativo, o peso do eixo do rotor tende a expulsar a graxa para fora
da área entre as superfícies deslizantes do rolamento, removendo a película que evita o contato
metal-com-metal.
Como prevenção contra a formação de corrosão por contato nos rolamentos, os motores
não deverão permanecer nas proximidades de máquinas que provoquem vibrações, e os eixos
deverão ser girados manualmente pelo menos uma vez por mês.
Recomendações:
� O ambiente deverá ser seco, umidade relativa não superior a 60 %;
� Local limpo, com temperatura entre 10 °C e 30 °C;
Manutenção Industrial
153
� Empilhamento máximo de 5 caixas;
� Longe de produtos químicos e canalização de vapor, água ou ar comprimido;
� Não depositá-los sobre estrados de madeira verde, encostá-los em parede ou chão de
pedra;
� Fazer rodízio de estoque; os rolamentos mais antigos devem ser utilizados primeiro;
� Rolamentos de dupla blindagem não podem permanecer por mais de dois anos em estoque.
� Para motores montados e em estoque, devem ter seus eixos periodicamente girados pelo
menos uma vez por mês para renovar a graxa na pista do rolamento.
14.5.4 Ventilação Adequada
Nos motores auto-ventilados, o ar de resfriamento é fornecido por um ventilador interno
ou externo acionado pelo eixo do motor. O fluxo de ar arrasta consigo poeira e materiais leves
que obstruem aos poucos as aberturas ou canais e impedem a passagem do ar e a dispersão
normal de calor, o que aumenta fortemente o aquecimento do motor.
Por outro lado, é comum encontrar nas indústrias motores instalados em espaços
pequenos que limitam a circulação do ar provocando aquecimentos excessivos.
Devem ser tomadas as seguintes precauções:
� limpar cuidadosamente os orifícios de ventilação e as haletas, retirando a poeira e partículas;
� cuidar para que o local de instalação do motor permita livre circulação de ar;
� verificar o funcionamento do sistema de ventilação auxiliar e a livre circulação do ar nos
dutos de ventilação.
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154
14.6 ANÁLISE DE FALHAS EM MOTORES ELÉTRICOS
Defeito Possíveis Causas: Graxa em demasia Excessivo esforço axial ou radial da correia Eixo torto Conexão errada Numeração dos cabos trocada Carga excessiva Platinado aberto Capacitor danificado
MOTOR NÃO CONSEGUE PARTIR
Bobina auxiliar interrompida
Ligação interna errada Rotor falhado ou descentralizado Tensão abaixo do normal Freqüência abaixo ou acima da nominal Capacitância abaixo da especificada
BAIXO TORQUE DE PARTIDA
Capacitores ligados em série ao invés de paralelo
Rotor falhado ou descentralizado Rotor com inclinação de barras acima do especificado Tensão abaixo da nominal
CONJUGADO MÁXIMO BAIXO
Capacitor permanentemente abaixo do especificado
Entreferro acima do especificado Tensão acima do especificado Freqüência abaixo do especificado Ligação interna errada Rotor descentralizado ou arrastando Rolamentos com defeito Tampas com muita pressão ou mal encaixadas Chapas magnéticas sem tratamento Capacitor permanente fora do especificado
CORRENTE ALTA A VAZIO
Platinado/centrífugo não abrem
Tensão fora da nominal Sobrecarga Freqüência fora da nominal Correias muito esticadas
CORRENTE ALTA EM CARGA
Rotor arrastando no estator
Isolantes de ranhura danificados Cabinhos cortados
RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO BAIXA
Cabeça de bobina encostando na carcaça
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155
Presença de umidade ou agentes químicos Presença de pó sobre o bobinado
Excessivo esforço axial ou radial da correia Eixo torto Tampas frouxas ou descentralizadas Falta ou excesso de graxa
AQUECIMENTO DOS MANCAIS
Matéria estranha na graxa
Ventilação obstruída. Ventilador menor Tensão ou freqüência fora do especificado Rotor arrastando ou falhado Estator sem impregnação Sobrecarga Rolamento com defeito Partidas consecutivas Entreferro abaixo do especificado Capacitor permanente inadequado
SOBREAQUECIMENTO DO MOTOR
Ligações erradas
Desbalanceamento Eixo torto Alinhamento incorreto Rotor fora de centro Ligações erradas Corpos estranhos no entreferro Objetos presos entre o ventilador e a tampa defletora Rolamentos gastos Combinação de ranhuras inadequadas
ALTO NÍVEL DE RUÍDO
Aerodinâmica inadequada
Rotor fora de centro, falhado, arrastando ou desbalanceado Desbalanceamento na tensão da rede Rolamentos desalinhados, gastos ou sem graxa Ligações erradas Mancais com folga Eixo torto Folga nas chapas do estator
VIBRAÇÃO EXCESSIVA
Uso de grupos fracionários em bobinagem de motor monofásico de capacitor permanente
Fonte: Catálogo Geral WEG
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Problema Causas prováveis
O motor não arranca
- interrupção da alimentação - as escovas não assentam sobre os anéis - tensão excessivamente baixa - interrupção no arrancador
Arranque brusco
- resistência demasiado baixa, no arranque (rotor bobinado) - arrancador parcialmente interrompido ou com contactos queimados - arrancador mal ligado - curto-circuito entre espiras do enrolamento do rotor
O motor arranca com dificuldade
- tensão na rede muito baixa - queda de tensão excessiva nos condutores de alimentação - carga excessiva - um terminal do motor polifásico está ligado por erro ao neutro
O motor produz um zumbido no arranque
- resistências diferentes no reostato de arranque - curto-circuito entre espiras do rotor - interrupção num enrolamento do rotor
Aquecimento excessivo do motor, em funcionamento
- carga excessiva - tensão demasiado elevada (perdas elevadas no ferro) - tensão demasiado baixa (consumo excessivo de corrente) - condutor de fase partido (consumo excessivo de corrente) - interrupção num dos enrolamentos do estator (consumo excessivo de corrente)
14.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Descreva o funcionamento de um motor elétrico.
2. Quais os principais componentes de um motor elétrico?
3. O que se pode saber visualizando a etiqueta de identificação de um motor elétrico?
4. Descreva os principais cuidados na instalação de um motor elétrico.
5. Quais as principais dicas na lubrificação na lubrificação, na armazenagem e na ventilação
de motores elétricos?
6. Faça um acompanhamento durante 1 semana na empresa o qual trabalha no setor de
manutenção elétrica das 10 avarias mais comuns em motores elétricos, e suas principais causas
e soluções. Apresente a turma.
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15. ACOPLAMENTOS
Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina, empregado
na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixos-árvores, por exemplo no
acionamento de uma bomba hidráulica por um motor elétrico.
O acionamento pode ser feito direto ou passando por um redutor de velocidade, com ou
sem o sistema de frenagem.
Podem ser classificados em acoplamentos fixos, flexíveis e móveis.
15.1 ACOPLAMENTOS FIXOS
Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem como se
fossem uma única peça, alinhando os eixos de forma precisa.
Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de modo que não
apresentem nenhuma saliência, pois provocaria um desbalanceamento quando em rotação do
conjunto mecânico.
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15.1.1 Acoplamento rígido com flanges parafusadas
Esse tipo de acoplamento é utilizado quando
se pretende conectar árvores, e é próprio para a
transmissão de grande potência em baixa
velocidade.
15.1.2 Acoplamento com luva de compressão ou de aperto
Esse tipo de luva facilita a
manutenção de máquinas e equipamentos,
com a vantagem de não interferir no
posicionamento das árvores, podendo ser
montado e removido sem problemas de
alinhamento.
15.1.3 Acoplamento de discos ou pratos
Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por exemplo,
nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem ser lisas
ou dentadas.
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15.2 ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS
Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores que tenham
movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com desalinhamento paralelo,
angular e axial entre as árvores.
Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada, elástica ou articulada e
elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de torção e deslocamento angular
axial.
15.2.1 Acoplamento elástico de pinos
Os elementos transmissores são pinos de aço
com mangas de borracha.
15.2.2 Acoplamento perflex
Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha
apertada por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos.
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15.2.3 Acoplamento elástico de garras
As garras, constituídas por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas do contradisco e
transmitem o movimento de rotação.
Os acoplamentos de garras são destinados a montagens de eixos, absorvendo
desalinhamentos axiais, radiais e angulares além de amortecerem choques e vibrações
prejudiciais aos elementos de máquina tais como mancais, rolamentos, selos mecânicos,
retentores, etc.
Formados por dois cubos simétricos de ferro fundido, unidos por um colar de borracha
sintética altamente resistente, de construção simples e fácil montagem, esses acoplamentos de
uso universal, dispensam lubrificação e manutenção especiais. Suas peças são totalmente
intercambiáveis com similares de boas marcas existentes no mercado
15.2.4 Acoplamento elástico de fita de aço
Consiste de dois cubos providos de flanges
ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica
que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas
tampas providas de junta de encosto e de retentor
elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e
as tampas é preenchido com graxa.
Apesar desse acoplamento ser flexível, os eixos devem estar bem alinhadas no ato de sua
instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço.
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15.2.5 Acoplamento de engrenagens
Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido
axial, o que permite até 3 graus de desalinhamento angular. O anel
dentado (peça transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que são separadas
por uma saliência central.
Construídos para compensar desalinhamentos entre eixos, torcionalmente rígidos,
flexíveis no sentido radial, angular e de aplicação universal e recomendável para suportar
torques elevados sujeitos a choques e em ambientes agressivos à borracha e materiais
sintéticos vedados mediante O-ring para graxa
15.2.6 Junta universal homocinética
Esse tipo de junta é usado para transmitir
movimento entre árvores que precisam sofrer variação
angular, durante sua atividade. Essa junta é constituída
de esferas de aço que se alojam em calhas.
A ilustração é a de junta homocinética usada em
veículos. A maioria dos automóveis é equipada com
esse tipo de junta.
15.3 ACOPLAMENTOS MÓVEIS
São empregados para permitir o jogo longitudinal das
árvores. Esses acoplamentos transmitem força e movimento
somente quando acionados, isto é, obedecem a um comando.
Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes,
e a rotação é transmitida por meio do encaixe das garras ou de
dentes.
Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais
e caixas de engrenagens de máquinas-ferramenta
convencionais.
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15.4 MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS
� Colocar os flanges a quente, sempre que possível.
� Evitar a colocação dos flanges por meio de golpes: usar prensas ou dispositivos adequados.
� O alinhamento dos eixos deve ser o melhor possível mesmo que sejam usados
acoplamentos elásticos, pois durante o serviço ocorrerão os desalinhamentos a serem
compensados.
� Verificar a folga entre flanges, do alinhamento e concentricidade do flange com o eixo.
� Certificar-se de que os elementos de ligação estejam bem instalados antes de ligar.
15.5 LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS
Os acoplamentos que requerem lubrificação, geralmente não necessitam cuidados
especiais. Recomenda-se seguir o fabricante do acoplamento e o manual da máquina.
No entanto, algumas características de lubrificantes para acoplamentos flexíveis são
importantes para uso geral:
� ponto de gota - 150ºC ou acima;
� consistência - NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300;
� baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por centrifugação;
� deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais bem refinados de
alta qualidade;
� não deve corroer aço ou deteriorar o neopreme (material das guarnições).
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15.6 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. Quais as funções de um acoplamento?
2. Escolha um tipo de acoplamento e faça um esboço indicando suas principais partes.
3. Quais as diferenças entre um acoplamento fixo, um flexível e um móvel?
4. Dê um exemplo de utilização de um acoplamento fixo, um flexível e um móvel.
5. Quais os tipos de acoplamentos flexíveis?
6. Quais as principais dicas na montagem de acoplamentos?
7. Faça um esboço indicando os desalinhamento que podem ocorrer na montagem de
um acoplamento.
8. Para um sistema mecânico com rotação de 600 rpm quais os valores recomendados
de folgas radias e angular? E se for 1800 rpm?
9. Quais as principais dicas quanto à lubrificação de um acoplamento?
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16. GUIAS
A guia é um elemento de máquina que mantém, com certo
rigor, a trajetória de determinadas peças. Para ficar clara sua
descrição, apresentamos, como exemplo, a ilustração de uma
porta corrediça do box de um banheiro.
Nessa ilustração, o trilho serve como guia para a porta ter movimento de direção
controlada (trajetória da porta).
Uma outra definição diz que as guias são elementos de máquinas que permitem o
direcionamento do movimento executado por outros elementos mecânicos nelas condicionados.
Os movimentos de rotação executados por eixos são direcionados pelos mancais nos
quais se apóiam. Porém, em muitas máquinas, vários elementos executam movimento retilíneo
que é direcionado pelas guias constituídas por prismas deslizantes.
As figuras a seguir mostram guias prismáticas em corte e uma fresadora na qual eles são
aplicados.
As guias também são conhecidas pelo nome de vias de deslizamento ou vias deslizantes.
16.1 TIPOS DE GUIAS
No caso de se desejar movimento
retilíneo, geralmente são usadas guias
constituídas de peças cilíndricas ou
prismáticas. Essas peças deslizam dentro
de outra peça com forma geométrica
semelhante, conforme ilustrações.
Manutenção Industrial
165
As guias podem ser abertas ou
fechadas, como pode ser visto nas ilustrações
a seguir.
16.2 CLASSIFICAÇÃO DAS GUIAS
As guias classificam-se em dois grupos:
� guias de deslizamento e de rolamento.
As guias de deslizamento apresentam-se,
geralmente, nas formas vistas ao lado.
Em máquinas operatrizes são empregadas combinações de vários perfis de guias de
deslizamentos, conhecidos como barramento.
Um exemplo clássico é o barramento de um torno convencional, que servem de apoio
para o avental e o carro porta-ferramentas.
O quadro a seguir apresenta alguns perfis combinados e sua aplicação.
Manutenção Industrial
166
16.3 TIPOS DE BARRAMENTOS E RÉGUAS DE AJUSTE
Quando uma ou mais peças se movimentam apoiadas em
guias, as superfícies entram em contato por atrito. Com o
passar do tempo, o movimento vai provocando desgaste das
superfícies dando origem a folga no sistema, mesmo que ele
seja sempre lubrificado.
Para evitar que essa folga prejudique a precisão do
movimento é preciso que ela seja compensada por meio de
réguas de ajuste. As réguas têm perfil variado, de acordo com a dimensão da folga.
Tipos de barramentos e suas respectivas réguas de ajuste.
16.4 MATERIAL DE FABRICAÇÃO DAS GUIAS
As vias deslizantes estão sujeitas ao desgaste por abrasão; solda a frio; sinterização ou
vitrificação. Por causa desses fenômenos, os materiais utilizados na fabricação de vias
deslizantes devem apresentar a capacidade de sofrer desgastes mútuos.
Geralmente, o barramento, ou seja, conjunto de guias de deslizamento é feito com ferro
fundido. Conforme a finalidade do emprego da guia, ela pode ser submetida a um tratamento
para aumentar a dureza de sua superfície.
Entre os materiais existentes para fabricar vias deslizantes, o ferro fundido é o mais
empregado, que pode conforme o caso, formar vias brandas ou duras.
Manutenção Industrial
167
As vias duras são tratadas por chama ou por indução e retificadas.
Em algumas máquinas, no lugar de vias deslizantes temperadas, utilizam-se tiras de aço
temperado que são encaixadas e aparafusadas ao barramento.
16.5 PROTETORES E LUBRIFICAÇÃO DAS VIAS DESLIZANTES
As vias deslizantes das máquinas de usinagem estão expostas à ação de cavacos, óxidos
metálicos, pó de fundição e partículas abrasivas diversas. Por esse motivo, elas devem ser
protegidas. O melhor protetor para as vias deslizantes são os foles tipo acordeão. As vias
deslizantes podem ser protegidas com rodos ou raspadores de borracha pressionados contra o
barramento.
De modo geral, as guias são lubrificadas com óleo, que é introduzido entre as
superfícies em contato por meio de ranhuras ou canais de lubrificação. O óleo deve correr pelas
ranhuras de modo que atinja toda a extensão da pista e forme uma película lubrificante. Essas
ranhuras são feitas sempre na pista da peça móvel, conforme mostram as ilustrações.
Manutenção Industrial
168
16.6 GUIAS DE ROLAMENTO
As guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento, porque os
elementos rolantes giram entre as guias. Os elementos rolantes podem ser esferas ou rolos.
Os tipos de guias ilustrados foram utilizados, inicialmente, em máquinas de medição.
Atualmente, são largamente empregados em máquinas CNC.
São vantagens das guias rolamentadas:
� a espessura da película de óleo de lubrificação mantém-se praticamente constante entre as
esferas de rolamento e suas vias;
� para velocidades pequenas (1 mm/min) as vias não deslizam por solavancos;
� a exatidão inicial das vias fica durável por um longo tempo;
� o nível da mesa permanece invariável, já que não existe variação da camada de
lubrificante;
� capacidade automática de alinhamento e ajuste;
� suporte esforços maiores em rotação também mais elevada;
Manutenção Industrial
169
16.7 CONSERVAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE GUIAS
Para conservar as guias de deslizamento e de rolamento em bom estado, são
recomendadas as seguintes medidas:
� Manter as guias sempre lubrificadas.
� Protegê-las quando são expostas a um meio abrasivo.
� Protegê-las com madeira quando forem usadas como apoio de algum objeto.
� Providenciar a manutenção do ajuste da régua, sempre que necessário.
Nas inspeções periódicas, a equipe de manutenção verifica os seguintes itens:
� folga das vias deslizantes, que devem ser ajustadas por meio das réguas de ajuste;
� protetores das vias, que devem ser substituídos ou reparados;
� folgas do sistema de acionamento, que devem ser ajustadas;
� sistema de lubrificação, que deve estar desobstruído para manter as guias lubrificadas.
Quando as guias de barramento atingem o ponto de reforma, esta pode ser executada
por processo mecânico convencional ou por revestimento deslizante.
O processo convencional geralmente consiste em retificar o barramento e ajustar o carro;
ou em retificar as vias do carro e usinar o barramento para inserir-lhe tiras de aço temperado.
O revestimento deslizante é feito com resina epóxi aditivada em estado líquido ou
pastoso.
O processo mecânico convencional consiste em usinar e depois rasquetear as guias.
16.7.1 Rasquetear
Rasquetear é a operação mecânica que consiste em extrair partículas metálicas muito
pequenas da superfície de uma peça previamente usinada por limagem, torneamento,
fresagem, aplainamento ou retificação.
Essa operação tem dois grandes objetivos:
� corrigir a superfície das peças para suavizar os pontos de atrito;
� contribuir para a formação de uma película de óleo entre as superfícies de contato de peças
que deslizam entre si.
O rasqueteamento é executado por meio de uma ferramenta de borda afiada chamada
rasquete.
Manutenção Industrial
170
16.7.2 Tipos de rasquete
As figuras abaixo mostram alguns tipos de rasquete manuais e uma máquina elétrica de
rasquetear.
Os rasquetes são feitos de aços-liga para ferramentas. Essas ferramentas são forjadas,
conformadas, temperadas e revenidas. Após o revenimento, são afiadas e acabadas.
As pontas intercambiáveis, quando utilizadas em rasquetes que as admitem, são feitas de
aço ao tungstênio, que é bastante duro, sendo indicados para metais ou ligas metálicas duras.
O ângulo de corte dos rasquetes varia de 60° a 110°.
Dependendo do número de pontos de apoio que uma área de 25 mm2 apresenta, temos 4
graus de qualidade do rasqueteado, ou seja:
� rasqueteado desbastado de ajuste;
� rasqueteado desbastado de desbaste;
� rasqueteado fino de acabamento;
� rasqueteado finíssimo de acabamento.
Manutenção Industrial
171
16.7.3 Manuseio do rasquete plano
O rasquete plano, um dos mais utilizados na prática, exige paciência, força muscular e
muita habilidade por parte do operador.
No rasqueteado de desbaste deve-se atacar a peça com fortes impulsos, e o rasquete
deve ser apoiado pelo peso do
corpo. À medida que a superfície da
peça vai melhorando, os impulsos
deverão ser mais curtos e rápidos.
No rasqueteado de acabamento fino, o rasquete deve ser girado sobre o seu eixo
longitudinal durante o impulso.
No rasqueteado de acabamento finíssimo, o rasquete, além de ser girado sobre o seu
próprio eixo longitudinal, deve ser aplicado com pressão menor e curso mais curto.
Seja qual for o tipo de rasqueteado a ser executado, os impulsos deverão ser executados
de dentro para fora, seguindo a borda da peça a 45° e prosseguir em fileiras.
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172
16.7.4 Controle do rasqueteamento
O controle do grau de rasqueteamento é feito por meio de mesas, réguas e cilindros de
controle. As mesas de controle são pranchas de ferro fundido com superfícies cuidadosamente
trabalhadas, isto é, planas e lisas. A parte inferior das mesas de controle é provida de nervuras
que evitam suas deformáveis.
As mesas de controle são fabricadas em tamanhos padronizados e utilizadas para verificar
os pontos de apoio das superfícies planas
rasqueteadas.
A verificação é efetuada passando-se tinta na
superfície da mesa de controle e a peça é apoiada
sobre ela. Quando a peça for de grande dimensão
superficial, deve-se apoiar a mesa sobre a peça que
ser controlada. Se necessário, a mesa dever ser deslocada ao longo da superfície da peça. As
marcas de tinta que ficam na superfície da mesa indicam pontos de apoio que deverão ou não
ser rasqueteados, dependendo do grau de acabamento que se deseja obter.
As réguas e os cilindros de controle apresentam dimensões que variam de 100 mm a 2000
mm de comprimento. Esses instrumentos de controle são fabricados segundo a norma DIN 876,
com três graus de qualidade distintos, conforme a exatidão de acabamento de suas superfícies.
Tanto a régua quanto o cilindro de controle não devem ser utilizados para traçagem e
alinhamento. Esses instrumentos, depois de utilizados, devem ter a face de controle limpa,
coberta com uma película de vaselina sólida ou graxa e guardados convenientemente em locais
aonde não venham a sofrer pancadas.
16.8 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. O que é para que serve uma guia ou guias?
2. Quais os dois tipos de guias? No que diferem? Faça um esboço.
3. Numa máquina ferramenta onde se pode ver a aplicação das guias?
4. Como ocorre a lubrificação das guias deslizantes?
5. O que aconteceria se entrasse partículas nas guias? Como é feita a proteção das guias?
6. Quais as vantagens das guias rolamentadas em relação às deslizantes?
7. Quais as principais dicas ma manutenção das guias deslizantes e rolamentadas?
Manutenção Industrial
173
17. VEDAÇÕES
Vedação é o processo usado para impedir a passagem, de maneira estática ou dinâmica,
de líquidos, gases e sólidos particulados (pó) de um meio para outro. Por exemplo,
consideremos uma garrafa de refrigerante lacrada. A tampinha em si não é capaz de vedar a
garrafa. É necessário um elemento contraposto entre a tampinha e a garrafa de refrigerante
impedindo a passagem do refrigerante para o exterior e não permitindo que substâncias
existentes no exterior entrem na garrafa.
Os elementos de vedação atuam de maneira diversificada e são específicos para cada tipo
de atuação. Exemplos: tampas, bombas, eixos, cabeçotes de motores, válvulas, etc.
É importante que o material do vedador seja compatível com o produto a ser vedado,
para que não ocorra uma reação química entre eles. Se houver reação química entre o vedador
e o produto a ser vedado, poderá ocorrer vazamento e contaminação do produto. Um
vazamento, em termos industriais, pode parar uma máquina e causar contaminações do
produto que, conseqüentemente, deixará de ser comercializado, resultando em prejuízo à
empresa.
Os materiais usados como elementos de vedação são: juntas de borracha, papelão,
velumóide, anéis de borracha ou metálicos, juntas metálicas, retentores, gaxetas, selos
mecânicos, etc.
17.1 JUNTAS DE BORRACHA
São vedações empregadas em partes estáticas, muito usadas em equipamentos, flanges
etc. Podem ser fabricadas com materiais em forma de manta e ter uma camada interna de lona
(borracha lonada) ou materiais com outro formato.
17.1.1 Anéis de borracha (ring)
São vedadores usados em partes estáticas ou dinâmicas de máquinas ou equipamentos.
Estes vedadores podem ser comprados nas dimensões e perfis padronizados ou confeccionados
colando-se, com adesivo apropriado, as pontas de um fio de borracha com secção redonda,
quadrada ou retangular. A vantagem do anel padronizado é que nele não existe a linha de
colagem, que pode ocasionar vazamento.
Manutenção Industrial
174
Os anéis de borracha ou anéis da linha ring são bastante utilizados em vedações
dinâmicas de cilindros hidráulicos e pneumáticos que operam à baixa velocidade.
17.1.2 Juntas de papelão
São empregadas em partes estáticas de máquinas ou equipamentos como, por exemplo,
nas tampas de caixas de engrenagens. Essa tipa de junta pode ser comprada pronta, ou
confeccionada, conforme o formato da peça que vai utilizá-la.
17.1.3 Juntas metálicas
São destinadas à vedação de equipamentos que operam com altas pressões e altas
temperaturas. São geralmente fabricadas em aço de baixo teor de carbono, em alumínio, cobre
ou chumbo. São normalmente aplicadas em flanges de grande aperto ou de aperto limitado.
17.1.4 Juntas de teflon
Material empregado na vedação de produtos como óleo, ar e água. As juntas de teflon
suportam temperaturas de até 260°C.
17.1.5 Juntas de amianto
Material empregado na vedação de fornos e outros equipamentos. O amianto suporta
elevadas temperaturas e ataques químicos de muitos produtos corrosivos.
17.1.6 Juntas de cortiça
Material empregado em vedações estáticas de produtos como óleo, ar e água submetidos
a baixas pressões. As juntas de cortiça são muito utilizadas nas vedações de tampas de cárter,
em caixas de engrenagens, etc.
Manutenção Industrial
175
17.2 RETENTORES
O vedador de lábio, também conhecido pelo nome de
retentor, é composto essencialmente por uma membrana
elastomérica em forma de lábio e uma parte estrutural
metálica semelhante a uma mola que permite sua fixação
na posição correta de trabalho.
A função primordial de um retentor é reter óleo, graxa
e outros produtos que devem ser mantidos no interior de
uma máquina ou equipamento.
O retentor é sempre aplicado entre duas peças que executam movimentos relativos entre
si, suportando variações de temperatura.
17.2.1 Elementos de um retentor básico
Os elementos de um retentor básico encontram-se a seguir.
Acompanhe as legendas pela ilustração.
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176
17.2.2 Tipos de perfis de retentores
As figuras seguintes mostram os tipos de perfis mais
usuais de retentores.
A vedação por retentores se dá através da
interferência do lábio sobre o eixo. Esta condição de
trabalho provoca atrito e a conseqüente geração de calor na
área de contato, o que tende a causar a degeneração do
material do retentor, levando o lábio de vedação ao
desgaste. Em muitas ocasiões provoca o desgaste no eixo
na região de contato com o retentor.
A diminuição do atrito é conseguida com a escolha
correta do material elastomérico.
17.2.3 Recomendações para a aplicação dos retentores
Para que um retentor trabalhe de modo eficiente e tenha uma boa durabilidade, a
superfície do eixo e o lábio do retentor deverão atender aos seguintes parâmetros:
• O acabamento da superfície do eixo deve ser obtido por retificação, seguindo os padrões
de qualidade exigidos pelo projeto.
• A superfície de trabalho do lábio do retentor deverá ser isenta de sinais de batidas,
sulcos, trincas, falhas de material, deformação e oxidação.
• A dureza do eixo, no local de trabalho do lábio do retentor, deverá estar acima de 28
HRC.
A tabela a seguir mostra quatro tipos de elastômeros e suas recomendações genéricas de
uso diante de diferentes fluidos e graxas, bem como os limites de temperatura que eles podem
suportar em trabalho.
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177
17.2.4 Condições de armazenagem dos retentores
Durante o período de armazenamento, os retentores deverão ser mantidos nas próprias
embalagens. A temperatura ambiente deverá permanecer entre 10ºC e 40ºC. Manipulações
desnecessárias deverão ser evitadas para preservar os retentores de danos e deformações
acidentais. Cuidados especiais precisam ser observados quanto aos lábios dos retentores,
especialmente quando eles tiverem que ser retirados das embalagens.
Manutenção Industrial
178
17.2.5 Pré-lubrificação dos retentores
Recomenda-se pré-lubrificar os retentores na hora da montagem. A pré-lubrificação
favorece uma instalação perfeita do retentor no alojamento e mantém uma lubrificação inicial
no lábio durante os primeiros giros do eixo. O fluido a ser utilizado na pré-lubrificação deverá
ser o mesmo fluido a ser utilizado no sistema, e é preciso que esteja isento de contaminações.
17.2.6 Cuidados na montagem do retentor
No alojamento:
• A montagem do retentor no alojamento deverá ser efetuada com o auxílio de prensa
mecânica, hidráulica e um dispositivo que garanta o perfeito esquadrejamento do retentor
dentro do alojamento.
• A superfície de apoio do dispositivo e o retentor deverão ter diâmetros próximos para
que o retentor não venha a sofrer danos durante a prensagem.
• O dispositivo não poderá, de forma alguma, danificar o lábio de vedação do retentor.
Montagem do retentor no eixo
Os cantos do eixo devem ter chanfros entre 15º e 25º para facilitar a entrada do
retentor. Não sendo possível chanfrar ou arredondar os cantos, ou o retentor ter de passar
obrigatoriamente por regiões com roscas, ranhuras, entalhes ou outras irregularidades,
recomenda-se o uso de uma luva de proteção para o lábio. O diâmetro da luva deverá ser
compatível, de forma tal que o lábio não venha a sofrer deformações.
17.2.7 Cuidados na substituição do retentor
• Sempre que houver desmontagem do conjunto que implique desmontagem do retentor
ou do seu eixo de trabalho, recomenda-se substituir o retentor por um novo.
• Quando um retentor for trocado, mantendo-se o eixo, o lábio do novo retentor não
deverá trabalhar no sulco deixado pelo retentor velho.
• Riscos, sulcos, rebarbas, oxidação e elementos estranhos devem ser evitados para não
danificar o retentor ou acarretar vazamento.
Manutenção Industrial
179
• Muitas vezes, por imperfeições no alojamento, usam-se adesivos (colas) para garantir a
estanqueidade entre o alojamento e o retentor. Nessa situação, deve-se cuidar para que o
adesivo não atinja o lábio do retentor, pois isso comprometeria seu desempenho.
17.2.8 Análise de falhas em retentores
Manutenção Industrial
180
17.3 GAXETAS
Gaxetas são elementos mecânicos utilizados para vedar a passagem de um fluxo de fluido
de um local para outro, de forma total ou parcial. Os materiais usados na fabricação de gaxetas
são: algodão, juta, asbesto (amianto), náilon, teflon, borracha, alumínio, latão e cobre. A esses
materiais são aglutinados outros, tais como: óleo, sebo, graxa, silicone, grafite, mica etc.
A função desses outros materiais que são aglutinados às gaxetas é torná-las
autolubrificadas. Em algumas situações, o fluxo de fluido não deve ser totalmente vedado, pois
é necessária uma passagem mínima de fluido com a finalidade de auxiliar a lubrificação entre o
eixo rotativo e a própria gaxeta. A este tipo de trabalho dá-se o nome de restringimento.
O restringimento é aplicado, por exemplo, quando se trabalha com bomba centrífuga de
alta velocidade. Nesse tipo de bomba, o calor gerado pelo atrito entre a gaxeta e o eixo rotativo
é muito elevado e, sendo elevado, exige uma saída controlada de fluido para minimizar o
provável desgaste.
A caixa de gaxeta mais simples apresenta um cilindro oco onde ficam alojados vários
anéis de gaxeta, pressionados por uma peça chamada sobreposta. A função dessa peça é
manter a gaxeta alojada entre a caixa e o eixo, sob pressão conveniente para o trabalho.
A seguir mostramos gaxetas alojadas entre um eixo e um mancal e a sobreposta.
As gaxetas são fabricadas em forma de cordas para serem recortadas ou em anéis já
prontos para a montagem.
As figuras seguintes mostram gaxetas em forma de corda, anéis e algumas de suas
aplicações.
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181
17.3.1 Seleção da gaxeta
A escolha da gaxeta adequada para cada tipo de trabalho deve ser feita com base em
dados fornecidos pelos catálogos dos fabricantes. No entanto, os seguintes dados deverão ser
levados em consideração:
• material utilizado na confecção da gaxeta;
• dimensões da caixa de gaxeta;
• fluido líquido ou gasoso bombeado pela máquina;
• temperatura e pressão dentro da caixa de gaxeta;
• tipo de movimento da bomba (rotativo/alternativo);
Manutenção Industrial
182
• material utilizado na construção do eixo ou da haste;
• ciclos de trabalho da máquina;
• condições especiais da bomba: alta ou baixa temperatura; local de trabalho (submerso
ou não); meio (ácido, básico, salino) a que se encontra exposta.
17.3.2 Substituição da gaxeta
A gaxeta deve ser removida com um par de saca-gaxeta com tamanho adequado. O
interior da caixa de gaxeta deve ser bem limpo. O grau de limpeza poderá ser verificado com o
auxílio de um espelho ou lâmpada, caso seja necessário.
Caso não exista uma gaxeta padronizada, deve-se substituí-la por uma em forma de
corda, tomando cuidado em seu corte e montagem. O corte deverá ser a 45° para que haja
uma vedação. A gaxeta deverá ser montada escalonadamente para que não ocorra uma
coincidência dos cortes ou emendas, evitando assim possíveis vazamentos conforme mostra a
figura seguinte.
Manutenção Industrial
183
17.3.3 Análise de falhas nas gaxetas
Manutenção Industrial
184
17.4 SELO MECÂNICO
O selo mecânico é um vedador de pressão que utiliza princípios hidráulicos para reterem
fluidos. A vedação exercida pelo selo mecânico se processa em dois momentos: a vedação
principal e a secundária.
17.4.1 Vedação principal
A vedação principal é feita num plano perpendicular ao eixo por meio do contato
deslizante entre as faces altamente polidas de duas peças, geralmente chamadas de sede e
anel de selagem. A sede é estacionária e fica conectada numa parte sobreposta. O anel de
selagem é fixado ao eixo e gira com ele.
Para que as faces do anel de selagem e da sede permaneçam sempre em contato e
pressionadas, utilizam-se molas helicoidais conectadas ao anel de selagem.
As figuras a seguir mostram alguns tipos de sedes e de anéis de selagem, bem como um
selo mecânico em corte.
17.4.2 Vedação secundária
Manutenção Industrial
185
A vedação secundária, aplicada à sede e ao anel de selagem, pode ser feita por meio de
vários anéis com perfis diferentes, tais como: junta, anel o'ring, anel "V", cunha, fole etc.
17.4.3 Vantagens do uso do selo mecânico
Os selos mecânicos são utilizados com vantagens em relação às gaxetas, pois não
permitem vazamentos e podem trabalhar sob grandes velocidades e em temperaturas e
pressões elevadas, sem apresentarem desgastes consideráveis. Eles permitem a vedação de
produtos tóxicos e inflamáveis.
Vantagens:
• Reduz o atrito entre o eixo da bomba e o elemento de vedação reduzindo,
conseqüentemente, a perda de potência.
• Elimina o desgaste prematuro do eixo e da bucha.
• A vazão ou fuga do produto em operação é mínima ou imperceptível.
• Permite operar fluidos tóxicos, corrosivos ou inflamáveis com segurança.
• Tem capacidade de absorver o jogo e a deflexão normais do eixo rotativo.
O selo mecânico é usado em equipamentos de grande importância como bombas de
transporte em refinarias de petróleo; bombas de lama bruta nos tratamentos de água e esgoto;
bombas de submersão em construções; bombas de fábricas de bebidas; em usinas
termoelétricas e nucleares.
Ao utilizar a gaxeta, o vazamento deverá permanecer constante, para que diminuam o
desgaste do eixo e da luva através da lubrificação com o próprio produto.
A gaxeta também ocasiona a troca prematura do eixo e da luva, em função do atrito. Já
com a utilização do selo mecânico, tais situações não ocorrem, pois o estancamento do produto
Manutenção Industrial
186
é quase total, havendo apenas um microvazamento que é imperceptível, e, como existe atrito
apenas nas interfaces axiais de vedação, as vidas úteis da luva e do eixo são prolongadas de
maneira extremamente considerável.
O engaxetamento requer também o ajuste constante para que possa continuar o
desempenho, porém, quando o ajuste se faz em temperaturas de até 300°C, coloca-se em jogo
todo o processo de trabalho, inclusive a saúde do operador, pois o risco de acidente se torna
grande. Já no caso do selo mecânico, a situação é bem diferente, pois uma vez montado o
mesmo não requer ajustes rotineiros, ele exige apenas que o equipamento esteja em plenas
condições de trabalho, e que as pessoas que o manuseie sejam preparadas e tenham
conhecimento para a montagem.
17.4.4 Cuidados com Manuseio e Montagem
Os cuidados com o manuseio e a montagem do selo mecânico são essenciais para um
bom desempenho do equipamento.
Quanto à sua armazenagem, aconselha-se que sejam guardados em locais isentos de
poeira, umidade e temperaturas elevadas. Durante sua montagem, verificar se está isento de
impurezas, marcas por pancadas e faces e anéis O'ring em perfeitas condições.
Utilizar sempre papel toalha, álcool, vaselina ou graxa molikote, glicerina e ferramentas
adequadas e em boas condições.
Aconselha-se observar a folga radial e axial do eixo, excentricidade de giro e a
perpendicularidade do eixo em relação à caixa. Todos os cantos devem ser chanfrados com 1,5
mm x 30 graus e arredondados a fim de evitar que Foles e O'rings se danifiquem.
17.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. O que é e para que serve as vedações?
2. Qual o tipo de vedação usada em atuadores pneumáticos e hidráulicos? Por quê?
3. Quando se usa um retentor? E uma gaxeta? E uma junta? E um selo mecânico?
4. Quais as dicas quanto a armazenagem e lubrificação dos retentores?
5. Quais os principais problemas, causas e soluções na utilização de retentores, gaxetas e
selos mecânicos?
18. TERMOGRAFIA
Manutenção Industrial
187
Tudo ao nosso redor, bem como nós próprios, constantemente emitimos energia térmica
para o meio ambiente na forma de energia radiante infravermelha invisível ao olho humano. À
medida que o objeto se aquece ele irradiará mais e mais energia de sua superfície. Nós
estamos aptos a sentir essa irradiação infravermelha, mas não podemos vê-la com os nossos
olhos.
A técnica de fazer a radiação infravermelha invisível em radiação visível ao olho humano é
chamada de imageamento térmico ou termografia infravermelha.
Termografia é genericamente definida como a técnica de sensoriamento remoto que
possibilita a medição de temperaturas e a formação de termogramas, ou imagens térmicas
digitais, de um componente, equipamento ou processo, a partir da radiação infravermelha
naturalmente emitida pelos corpos.
Termografia é a técnica que estende a visão humana através do espectro infravermelho.
18.1 TIPOS E PRINCÍPIO DE ENSAIO
18.1.1 Termografia qualitativa
É o ramo da termografia onde as informações obtidas sobre um componente,
equipamento ou processo, provêm da análise de diferenças em padrões de distribuição térmica
nos mesmos.
18.1.2 Termografia quantitativa
É o ramo da termografia onde as informações obtidas sobre um objeto, equipamento ou
sistema provêm da medição direta das temperaturas associadas aos padrões de distribuição
térmica observados.
18.1.3 Princípio de ensaio
A passagem da corrente elétrica por zonas de mal-contato produz um aquecimento nas
emendas ou conexões devido a centelhamento ou perdas de calor. Este aquecimento pode
chegar a uma intensidade tal que faça fundir ou romper as conexões ou emendas.
Desequilíbrios de cargas podem facilmente causar desequilíbrios de corrente em sistemas
polifásicos, o que fatalmente causa um desequilíbrio térmico entre as fases. Uma fase
sobrecarregada é facilmente detectada pela termografia infravermelha.
Manutenção Industrial
188
O espectro infravermelho de temperatura fornece uma imagem térmica do objeto em
estudo. Esta imagem é obtida através da decomposição cromática de toda a faixa de
temperaturas irradiadas pelo objeto.
O infravermelho é uma freqüência eletromagnética naturalmente emitida por qualquer
corpo, com intensidade proporcional a sua temperatura. São, portanto, emissões de
infravermelho através de uma tela de TV, produzindo imagens técnicas chamadas de
TERMOGRAMAS, que, em resumo, permitem a visualização da distribuição de calor na região
focalizada.
Assim, através do termovisor, fica extremamente fácil a localização de regiões quentes ou
frias, através da interpretação dos termogramas que fornecem imagens, em faixas de
temperatura que podem cobrir de –40 a 1500 ºC.
A radiação infravermelha não é visível a olho nu. Para que possamos estudá-la é
necessário o uso de lentes especiais que filtrem a radiação e traduzam o espectro
eletromagnético em um espectro de cores ao qual chamamos espectro térmico.
Este espectro pode ser visualizado em uma escala monocromática ou policromática. Em
ambas as escalas a cor preta se associará à faixa mais fria do espectro, assim como a cor
branca se associará à faixa mais quente.
Instrumentos de termografia ou de imageamento térmico empregam um sistema ótico
para captar e focalizar a energia infravermelha capturada pelo sistema da cena para o detector
do aparelho. O detector é sensível à energia na porção infravermelha do espectro
eletromagnético conforme mostrado abaixo.
O detector converte essa energia em um sinal elétrico proporcional ao qual ele é então
amplificado. Esse sinal amplificado é enviado para um processador de vídeo e então para um
display visual, similar a um tubo de raios catódicos ou um visor de cristal líquido chamado
viewfinder. A imagem mostrada no viewfinder é um mapa de temperatura no qual as suas
variações num nível de cinzas até imagens coloridas correspondem às diferenças de energias
radiantes. Esse mapeamento térmico é chamado de termograma.
Manutenção Industrial
189
18,4°C
41,3°C
20
25
30
35
40
18.1.4 Escala Monocromática
A escala monocromática vai do preto ao branco através de
suaves variações de tonalidades de cinza.
18.1.5 Escala Policromática
A escala policromática vai do preto ao branco através de
suaves variações de tonalidades de cores, que dependem da escala
usada. Usa-se a escala IRON, que vai do preto ao branco através
de tonalidades de violeta, azul, rosa, vermelho, laranja e amarelo.
18.2 A TERMOGRAFIA NA MANUTENÇÃO
Detectar mecanismos de desgaste para prevenir a degeneração dos equipamentos é hoje
o objetivo fundamental da manutenção, atividade tão antiga quanto às máquinas, mas que vem
passando por sucessivas etapas de evolução para assegurar crescente confiabilidade aos
equipamentos e sistemas de produção.
Em qualquer sistema de manutenção considerado (preventiva, preditiva ou TPM), a
termografia se apresenta como técnica de inspeção de grande utilidade, uma vez que permite:
� A realização de medições sem contato físico com a instalação (segurança).
� Verificação de equipamentos em pleno funcionamento (não interferência na produção).
� A inspeção de grandes superfícies em pouco tempo (alto rendimento).
18.2.1 As vantagens da termografia
� Manutenção Preditiva – permite antecipar danos que possam causar elevados custos nos
reparos;
� Planejamento – permite um prévio planejamento antes da conclusão do serviço poupando
tempo;
� Estoques – a prevenção de problemas em potencial permite o baixo investimento na
estocagem;
18,4°C
41,3°C
20
25
30
35
40
Manutenção Industrial
190
� Consumo de energia – permite corrigir problemas que causam perda e consumo de energia
em excesso devido ao sobreaquecimento;
� Avaliação das cargas nos painéis – fácil diagnóstico durante o funcionamento do
equipamento;
� Tempo – inspeção de uma grande quantidade de equipamentos em curto período de
tempo;
� Evitar incêndios - devido a falhas em equipamentos sujeitos a esse tipo de risco;
� Apoio à equipe de manutenção – avaliação da qualidade de serviços executados;
� Vida Útil – ao detectar o problema evita-se a queima ou perda desnecessária de peças
� Termograma em foto digital;
� Maior rapidez de coleta - permite a inspeção de uma grande quantidade de equipamentos,
em curto espaço de tempo, sem interromper o funcionamento;
� Sistemas Multi-Mídia com gravação de voz e texto.
18.2.2 Áreas de aplicação da termografia
A termografia está fundamentada na manutenção "Preventiva e Preditiva", e suas
principais aplicações na indústria incluem a área elétrica (onde é importante a localização de
componentes defeituosos sem a necessidade de contato físico), na medição de redes elétricas
de distribuição, subestações elétricas de transmissão e CCM’s – central de controle de motores.
Utilizada também nas áreas siderúrgica e petroquímica, onde é grande o número de
processos envolvendo vastas quantidades de calor. Nesses locais, problemas operacionais
podem ser relacionados diretamente com as distribuições externas de temperatura nos
equipamentos.
A termografia é usada também em fábricas de papel e no controle de perdas térmicas.
Isto é bastante importante, tendo em vista os crescentes custos da energia.
Pode ser usada também na medição de rolos de correias transportadoras, esteira de trator
D -11, câmara refratária de secadores de minério e caldeiras, assim como em todos os sistemas
onde as falhas se manifestem através de variações de temperaturas.
Cita-se ainda aplicação no monitoramento de sistemas mecânicos como rolamentos e
mancais, vazamentos de vapor em plantas industriais, análise de isolamentos térmicos e
refratários, acompanhamento de performance de placas e circuitos eletrônicos, pesquisas
científicas de trocas térmicas.
Na indústria automobilística é utilizada no desenvolvimento e estudo do
comportamento de pneumáticos, desembaçador do pára-brisa traseiro, no turbo, nos freios, no
Manutenção Industrial
191
sistema de refrigeração, etc. Na siderurgia tem aplicação no levantamento do perfil térmico dos
fundidos durante a solidificação, na inspeção de revestimentos refratários dos fornos.
A indústria química emprega a termografia para a otimização do processo e no controle
dos reatores e torres de refrigeração, a engenharia civil inclui a avaliação do isolamento térmico
de edifícios e determina detalhes construtivos das construções como, vazamentos.
Elétrica
Consiste na detecção de componentes aquecidos em toda rede de energia elétrica (Linha
de transmissão, subestações alta tensão, painéis elétricos média e baixa tensão, etc.). Esse
aquecimento poderá ser devido a um mau contato, oxidação, desgaste ou mesmo sobrecarga
de circuito.
Barramentos, muflas, transformadores: Primário e Secundário, disjuntores, TC’s, TP’s,
cadeias de Isoladores, isoladores de pedestal, cruzetas, chaves fusíveis, chave a óleo, auto-
transformadores, cabos isolados, conexões e conectores prensados e de impactos, cubículos de
medições e proteção, pára-raios, seccionadoras, bases e fusíveis, chapas separadoras entre
cubículos, entradas, chaves seccionadoras, réguas de bornes, caixa de ligação de motores,
carcaças de motores, tiristores e pontes, etc
Sistemas Elétricos de Alta Tensão
Sistemas Elétricos de Baixa e Média Tensão
Manutenção Industrial
192
Térmica
Refere-se à localização de perdas de calor em equipamentos, a exemplo dos fornos,
estufas (rompimento do revestimento térmico), caldeiras (vedações, tampas de inspeções) e
linhas de vapor (válvulas, revestimentos térmicos das tubulações), etc.
Mecânica
A aplicação da termografia em sistemas eletromecânicos engloba a inspeção de motores
elétricos, carcaças, mancais, rolamentos, acoplamento, polias, etc.
Os aquecimentos detectados podem ser provocados por queda na isolação elétrica, curtos
entre espiras, mau contato em conexões, sobrecarga, falta de lubrificação, vibração, deficiência
na ventilação ou falha no controle de velocidade (inversores), dentre outros.
Nos motores elétricos, os aquecimentos podem também se manifestar nos rolamentos,
sobretudo do lado do acoplamento.
É importante salientar que, embora a temperatura máxima de trabalho do rolamento
possa ser mais elevada que a medida, nesse tipo de ocorrência o rolamento é a fonte do
aquecimento, estando a pelo menos 70ºC e/ou 20ºC acima da temperatura do motor.
Manutenção Industrial
193
Limites de temperatura para rolamentos comuns(ºC)
(Vibrations Magazine) - Temp Ambiente = 40ºC
Tipo de Lubrificação Alerta Máximo
Graxa 100 - 70 >100
Banho de óleo 65 – 95 >95
Circuito de óleo 60 – 85 >85
Nos acoplamentos o aquecimento anormal é geralmente associado ao desalinhamento. No
caso de acoplamentos de compensação, a falta de lubrificação ou a quebra do elemento
elástico, na parte interna do conjunto.
Em ambos os casos adotam-se um aquecimento de 20 ºC em relação ao ambiente como
limite de alerta. Acima desse valor recomenda-se a verificação do mesmo.
Correias muito esticadas podem provocar esforços excessivos nas pontas dos eixos e nos
rolamentos. Por outro lado, as correias soltas irão gerar vibrações que também podem
ocasionar danos.
Processos
Controle térmico, principalmente em sistemas com isolamento, gera enormes benefícios
econômicos e para a segurança industrial de um modo geral. Falhas térmicas em refratários são
extremamente onerosas e danosas para as indústrias e colocam em risco vidas humanas.
Exemplo de
relatório gerado
Extrusão Processamento de papel
Manutenção Industrial
194
18.3 PRINCIPAIS SISTEMAS INFRAVERMELHOS
Os sistemas infravermelhos têm por objetivo transformar a radiação infravermelha
captada em informação térmica que, dependendo da finalidade a que se destina, pode ser
qualitativa ou quantitativa. Com o propósito de atender às necessidades específicas de cada
aplicação, diversos tipos de sistemas foram desenvolvidos, diferindo entre si na forma de
realizar a varredura da cena, no tipo de detector utilizado e na apresentação da informação.
Os principais sistemas infravermelhos atualmente em uso são os radiômetros e os
termovisores.
18.3.1 Radiômetros
São os sistemas mais simples. Neles a radiação é coletada por um arranjo óptico fixo, e
dirigido a um detector do tipo termopilha, piroelétrico ou quântico, onde é transformada em
sinal elétrico. Os radiômetros são em geral portáteis, mas podem ser empregados também no
controle de processos a partir de montagens mecânicas fixas ou móveis. Graças à utilização de
microprocessadores, os resultados das medições podem ser memorizados para o cálculo de
temperaturas e seleção de valores.
A apresentação dos resultados é normalmente feita por meio de mostradores analógicos e
digitais, podendo ainda ser impressa em papel ou gravada para posterior análise.
Manutenção Industrial
195
18.3.2 Termovisores
São sistemas imageadores dotados de recursos para a análise e medição de distribuições
térmicas. Os termovisores compõem-se, em geral, de uma unidade de câmera e de uma
unidade de vídeo (display). A unidade de câmera compreende o receptor óptico, os
mecanismos de varredura vertical e horizontal, o detector e o sistema de resfriamento.
Tal como nos equipamentos fotográficos, os termovisores possuem objetivas
intercambiáveis que possibilitam adequar o campo de visão do aparelho às necessidades
específicas de cada observação.
As imagens são comumente apresentadas em preto e branco, podendo ser convertidas
em imagens coloridas pela substituição da escala de cinza por uma escala de cores.
O registro das imagens térmicas geradas pode ser analógico, utilizando-se filme,
fotografia e videoteipe, ou digital, através de disquetes ou interfaces que permitem o
acoplamento dos sistemas com microcomputadores para posterior processamento da
informação.
Os termovisores mais recentes possuem design semelhante às modernas câmeras
portáteis de vídeo, gerando também imagens compatíveis com televisão.
Manutenção Industrial
196
18.4 EXEMPLOS DE ANÁLISES TERMOGRÁFICAS
Manutenção Industrial
197
Exemplo de relatório gerado: fonte www.termografia.com.br/relatorio_conexao3.gif
Manutenção Industrial
198
18.5 ATIVIDADE COMPLEMENTAR
1. No que consiste a termografia?
2. Quais situações e equipamentos essa técnica pode ser utilizada?
3. Na área elétrica dê 5 exemplo.
4. Outros 5 exemplos na mecânica e em processos.
5. Qual tipo de manutenção emprega-se a termografia e quais suas vantagens?
6. Explique o princípio de ensaio da termografia.
7. Comente os principais tipos de sistemas infravermelhos usados na termografia.
Manutenção Industrial
199
19. ANÁLISE DE VIBRAÇÕES
O estudo das vibrações é de fundamental importância para a engenharia moderna.
A manutenção da atualidade é um tipo de manutenção onde não há mais interesse em
simplesmente reparar um equipamento defeituoso ou mesmo acompanhar o desenvolvimento
de uma falha de modo a não se permitir uma parada inesperada de produção. Esse tipo de
manutenção é coisa do passado. A manutenção hoje se interessa em conhecer e eliminar as
causas dos defeitos.
Um defeito comum, como por exemplo, um rolamento danificado não tem tanta
importância, mas saber como este rolamento estragou e como eliminar a raiz da questão, isso
sim é de interesse.
Aparentemente simples, a manutenção proativa nos parece ser a manutenção do bom
senso; contudo, técnicas proativas requerem muitas vezes conhecimentos profundos de
engenharia de projeto, como também utilizam ferramentas corretivas, preventivas e preditivas,
visando que uma máquina tenha uma vida útil isenta de intervenções, a não ser aquelas
provocadas pelo desgaste normal previsto no projeto.
A vibração é uma oscilação em torno de uma posição de referência.
O número de vezes de um ciclo completo de um movimento durante um período de um
segundo é chamado de freqüência e é medido em Hertz [Hz].
O movimento vibratório de uma máquina é o resultado das forças dinâmicas que a
excitam. Essa vibração se propaga por todas as partes da máquina, bem como para as
estruturas interligadas a ela. Geralmente uma máquina vibra em várias freqüências e
amplitudes correspondentes. Os efeitos de uma vibração severa são o desgaste e a fadiga, que
certamente são responsáveis por quebras definitivas dos equipamentos.
Toda máquina apresenta um determinado nível de ruído e vibração devido a operação e a
fontes externas. Porém, uma parcela destas vibrações é causada por pequenos defeitos
mecânicos ou excitações secundárias perturbadoras, que atuam na qualidade do desempenho
da máquina. Qualquer acréscimo no nível
de vibração de uma máquina é o primeiro
sinal de agravamento de um defeito:
desalinhamento, empenamento do eixo,
desgaste do rolamento.
Cada máquina apresenta uma forma
característica de vibração, em aspecto e
Manutenção Industrial
200
nível. Porém, máquinas do mesmo tipo apresentam variações no comportamento dinâmico. Isso
se deve às variações de ajustes, tolerâncias e, principalmente, defeitos.
Cada elemento de máquina induz uma excitação própria, gerando uma perturbação
específica, geralmente esses elementos são mancais, rotores, engrenagens, etc. Então uma
criteriosa medida das vibrações poderá indicar as principais causas (quais elementos ou
defeitos) estão excitando a máquina.
19.1 CAUSAS, EFEITOS E CONTROLE
Dentre as diversas fontes de vibração, aquelas mais comuns e que, portanto, podem
ser responsabilizadas pela quase totalidades das vibrações mecânicas indesejáveis são:
� rolamentos deteriorados e engrenagens defeituosas;
� acoplamentos desalinhados e rotores desbalanceados;
� vínculos desajustados e eixos deformados;
� lubrificação deficiente e folgas excessivas em buchas;
� falta de rigidez e problemas aerodinâmicos ou hidráulicos;
� cavitação;
� desbalanceamento de rotores de motores elétricos.
Os efeitos principais das vibrações são:
� Altos riscos de acidentes.
� Desgaste prematuro de componentes.
� Quebras inesperadas.
� Aumento dos custos de manutenção.
� Perda de energia.
� Fadiga estrutural.
� Desconexão de partes.
� Baixa qualidade dos produtos.
� Ambiente de trabalho inadequado.
O controle dos fenômenos vibratórios pode ser conseguido por três procedimentos
diferenciados:
� Eliminação das fontes: balanceamento, alinhamento, substituição de peças defeituosas,
aperto de bases soltas, etc...
Manutenção Industrial
201
� Isolamento das partes: colocação de um meio elástico amortecedor de modo a reduzir a
transmissão da vibração a níveis toleráveis.
� Atenuação da resposta: alteração da estrutura (reforços, massas auxiliares, mudança de
freqüência natural).
19.2 SENSORES
Três tipos de sensores são comumente utilizados para medição de vibração em máquinas
rotativas:
1. Probe de deslocamento sem contato (non conact eddy current probe);
2. Pick-up de velocidade;
3. Acelerômetros.
19.2.1 Probe de deslocamento sem contato
O probe de deslocamento sem contato é o sensor de maior aceitação para
monitoramento contínuo de maquinas rotativas.O sistema consiste de um probe , um cabo de
extensão e um oscilador – demodulador conhecido como “proximitor”.
Esse sensor consiste de uma bobina montada em plástico ou cerâmica não condutora
que, por sua vez, fica alojada num corpo roscado.
O probe é excitado por uma freqüência de 1,5 MHz gerado pelo oscilador demodulador
(proximador) e transmitida através do cabo de extensão. Esta excitação produz um campo
magnético que se irradia da ponta do probe. Quando a ponta do probe fica próxima a uma
superfície condutora, correntes parasita são induzidas na superfície do material, extraindo
energia da excitação do probe e reduzindo sua amplitude. Como a distância entre a ponta do
probe e o material condutor, normalmente o eixo da máquina, é variada, uma tensão DC
correspondente é gerada na saída do proximitor, que irá variar proporcionalmente à variação da
distância entre a ponta do probe e o eixo.
Vantagens
� Tamanho reduzido
� Não sofre efeitos de óleos e gases
� Suporta temperaturas até 120 ºC
� Baixo custo
Manutenção Industrial
202
� Multi-aplicação (vibração,deslocamento axial, fase, rotação)
� Faixa de resposta de freqüência ampla – 0 a 5 Khz
Desvantagens
� suscetível a variações na superfície do eixo – arranhões, mossas, etc.,
� requer fonte externa para gerar o sinal
� não pode ser submerso em água.
19.2.2 Pick-up de velocidade
O pick-up de velocidade típico consiste de uma carcaça, normalmente de alumínio, dentro
da qual estão alojados uma bobina, um ímã permanente e duas molas. O ímã fica suportado
pelas duas molas, uma em cada extremidade, e esse conjunto é colocado no interior da
bobina.
Quando o pick-up é encostado a uma superfície que apresenta vibração, ocorre um
movimento relativo entre o ímã e a bobina. Esse movimento corta as linhas de fluxo magnético,
induzindo uma voltagem proporcional à velocidade de vibração. O sinal produzido, que é gerado
apenas pelo movimento, é de baixa impedância podendo ser usado diretamente para análise ou
monitoração. A faixa de utilização desse tipo de sensor situa entre 10 e 1.500 Hz.
Entretanto, como esse sensor tem um sistema eletromecânico com partes móveis,
estando sujeito a falhas, seu uso tem sido gradativamente descontinuado em favor de outros
tipos de sensores. Sua grande aplicação é a utilização em aparelhos de medição e análise de
vibração portáteis.
Vantagens
� sinal forte
� gera seu próprio sinal (voltagem)
� pode ser montado em qualquer direção
� razoável precisão até 300.000 rpm
Desvantagens
� grande e pesado
� preço elevado
� limitação de utilização abaixo de 10 cps
Manutenção Industrial
203
19.2.3 Acelerômetros
O acelerômetro é um sensor de vibração que trabalha abaixo de sua freqüência natural,
sendo largamente utilizado atualmente.
O tipo mais encontrado é o piezoeléticos, constituído por um ou mais cristais
piezelétricos, pré-tensionados por uma massa e montados em uma carcaça.
Os cristais piezelétricos produzem um sinal elétrico quando são pressionados, e essa
propriedade tem sido aproveitada para uma série de aplicações incluindo relógios e isqueiros,
por exemplo.
Em funcionamento, a vibração da máquina ao qual o acelerômetro está afixado, provoca
uma excitação onde a massa exerce uma força variável nos cristais piezelétricos. O pulso
elétrico gerado é proporcional à aceleração.
Apesar do acelerômetro piezelétrico gerar o seu próprio sinal, este tem uma impedância
muito alta, não sendo compatível com os instrumentos de indicação em painéis, instrumentos
de análise e monitoração. Para resolver esse problema são utilizados equipamentos eletrônicos
para converter de alta para baixa impedância.
Vantagens
� ampla faixa de resposta de freqüência
� peso e dimensões reduzidas
� boa resistência a temperaturas
� preços relativamente módicos
Desvantagens
� peça sensível (exige cuidados na montagem)
� ressonância pode ser excitada no sensor freqüentemente exigindo instalação de filtro
passa-baixa.
Os valores de freqüência , para os diversos tipos de sensores, estão assim mostrados:
a) Probe de deslocamento sem contato-----------------Limite superior 2.000Hz
b) Pick-up de velocidade---------------------------------10Hz a 1.500Hz
c) Acelerômetros------------------------------------------Abaixo de 1Hz a 50 Khz
Manutenção Industrial
204
Resumidamente:
Manutenção Industrial
205
PROBE DE DESLOCAMENTO
SEM CONTATO
PICK-UP DE VELOCIDADE
ACELERÔMETRO
Tamanho e peso reduzidos
SIM NÃO SIM
Não sofre efeitos de óleo e gases
SIM NÃO NÃO
Resiste a altas temperaturas
SIM NÃO SIM
Baixo custo SIM NÃO NÃO Multi-aplicação SIM NÃO NÃO
Suscetível a variações na
superfície do eixo
SIM NÃO NÃO
Gera seu próprio sinal
NÃO SIM NÃO
Sinal forte NÃO SIM NÃO Não responde
submerso em água SIM NÃO NÃO
Pode ser montado em qualquer direção
NÃO SIM NÃO
Razoável precisão NÃO SIM NÃO Preço elevado NÃO SIM PREÇO MÉDIO
Sensível (montagem) NÃO NÃO NÃO Exigência de outras
peças (filtro) NÃO NÃO SIM
19.2.4 Comparativo entre os sensores
19.3 GRÁFICO DA ANÁLISE DE VIBRAÇÕES
Na prática, os sinais de vibração consistem em muitas freqüências ocorrendo
simultaneamente, dificultando a observação em um gráfico amplitude versus tempo.
Esses componentes podem ser visualizados plotando a amplitude da vibração versus
freqüência.
Manutenção Industrial
206
O mais importante dos sinais de vibração é o estudo dos componentes individuais da
freqüência que é chamado de análise de freqüência ou espectral, uma técnica que pode ser
considerada a principal ferramenta de trabalho nos diagnósticos de medida de vibração.
No ponto A0 temos a amplitude de uma certa
vibração, e no ponto A1 a amplitude de uma outra
vibração. Desse modo, em um espectro todos os
componentes de um nível vibratório são representados
sob a forma de picos que nos permitem seguir,
individualmente, a variação da amplitude de cada
vibração e discriminar, sem mascaramentos, os defeitos em desenvolvimento nos componentes
das máquinas.
Um sinal de vibração na freqüência de rotação da máquina é o sinal mais certo de
obtermos, uma vez que o mesmo é causado pelo movimento de giro do eixo. Sendo assim é
necessário que se conheça sempre a velocidade de rotação da máquina.
Velocidades padrão para motores elétricos:
2 PÓLOS = 3.600 RPM
4 PÓLOS = 1.800 RPM
6 PÓLOS = 1.200 RPM
8 PÓLOS = 900 RPM
Como os espectros são analisados no domínio da freqüência, em ciclos por segundo, é
necessário que façamos a conversão da rotação de rpm para rps (rotações por segundo), ou
Hertz. Isso se faz dividindo a rotação em rpm por 60.
3.600 rpm = 60 rps = 60 Hz
1.800 rpm = 30 rps = 30 Hz
1200 rpm = 20 rps = 20 Hz
900 rpm = 15 rps = 15 Hz
Manutenção Industrial
207
19.4 ANOMALIAS ESPECTRAIS
19.4.1 Picos nas freqüências múltiplas ou como múltiplos da velocidade dlo rotor
Dentro dessa categoria, os picos são causados pelos seguintes fenômenos:
� desbalanceamento de componentes mecânicos;
� desalinhamento;
� mau ajuste mecânico;
� avarias nas engrenagens;
� turbilhonamento da película de óleo;
� excitação hidrodinâmica;
� mau estado da correia de transmissão.
O fenômeno do desbalanceamento é a causa mais comum das vibrações, sendo
caracterizado por uma forte vibração radial que apresenta a mesma freqüência de rotação do
rotor.
O desalinhamento também é bastante comum em máquinas e provoca vibrações na
mesma freqüência de rotação do rotor, ou em freqüências múltiplas, notadamente no caso de
dentes acoplados .
Quando se tem um mau ajuste mecânico de um mancal, por exemplo, ou quando ocorre a
possibilidade de um movimento parcial dele, no plano radial surge uma vibração numa
freqüência duas vezes maior que a velocidade de rotação do eixo. Essa vibração aparece por
causa do efeito de desbalanceamento inicial e pode adquirir uma grande amplitude em função
do desgaste do mancal.
No caso de engrenamento entre uma coroa e um pinhão, por exemplo, ocorrerá sempre
um choque entre os dentes das engrenagens. Isto gera uma vibração no conjunto, cuja
freqüência á igual à velocidade de rotação do pinhão multiplicado pelo seu número de dentes.
O mau estado de uma correia em “V” provoca variação de largura e deformação, e como
conseqüência faz surgir variações de tensão que, por sua vez, criam vibrações de freqüência
iguais àquela da rotação da correia.
Se as polias não estiverem bem alinhadas, haverá um grande componente axial nessa
vibração.
Manutenção Industrial
208
19.4.2 Picos em velocidades independentes da velocidade do rotor
Os principais fenômenos que podem criar picos com freqüências não relacionadas à
freqüência do rotor são causados pelos seguintes fatores:
� Vibração de máquinas vizinhas - O solo, bem como o apoio de alvenaria que fixa a
máquina, pode transmitir vibração de uma máquina para outra.
� Vibrações de origem elétrica - As vibrações das partes metálicas do estator e do rotor, sob
excitação do campo eletromagnético, produzem picos com freqüências iguais às daquele rotor.
O aumento dos picos pode ser um indício de degradação do motor; por exemplo, diferenças no
campo magnético do indutor devido ao número desigual de espiras no enrolamento do motor.
� Ressonância da estrutura ou eixos - Cada componente da máquina possui uma freqüência
própria de ressonância. Se uma excitação qualquer tiver uma freqüência similar àquela de
ressonância de um dado componente, um pico aparecerá no espectro.
19.4.3 Densidade espectral proveniente de componentes aleatórios da vibração
Os principais fenômenos que provocam modificações nos componentes aleatórios do
espectro são os seguintes:
Cavitação - induz vibrações aleatórias e é necessário eliminá-la, modificando-se as
características de aspiração da bomba. A cavitação pode ser também identificada pelo ruído
característico que produz.
Escamação dos rolamentos - A escamação de uma pista do rolamento provoca
choques e uma ressonância do mancal que é fácil de identificar com um aparelho de medida de
ondas de choque.
Na análise espectral, esse fenômeno aparece nas altas freqüências, para uma densidade
espectral que aumenta à medida que os rolamentos deterioram.
Se a avaria no rolamento fosse em um ponto apenas, seria possível ver um pico de
freqüência ligada à velocidade do rotor e às dimensões do rolamento (diâmetro das pistas
interiores e exteriores, número de rolamentos etc.), porém isto é muito raro. Na verdade, um
único ponto deteriorado promove a propagação da deterioração sobre toda a superfície da pista
e sobre outras peças do rolamento, criando, assim, uma vibração do tipo aleatória.
Atrito - O atrito gera vibrações de freqüência quase sempre elevada.
Manutenção Industrial
209
Cavitação
O estado das superfícies e a natureza dos materiais em contato têm influência sobre a
intensidade e a freqüência das vibrações assim criadas. Parâmetros deste tipo são
freqüentemente esporádicos, difíceis de analisar e de vigiar.
A cavitação geralmente ocorre quando a máquina está trabalhando fora de seu ponto de
operação (bomba com carga excessiva, por exemplo). No processo de cavitação, as bolhas de
ar implodem violentamente criando ondas de pressão que chegam às estruturas gerando
vibrações. Como as implosões são aleatórias e localizadas na faixa de altas freqüências no
espectro, (geralmente na faixa de 500 a 3000 Hz ou mais) algumas vezes o componente
discreto das passagens das pás se superpõe à região aleatória da cavitação, o mesmo podendo
ocorrer com os sinais provenientes de defeitos nos rolamentos.
Sinal aleatório da cavitação
1x
2x
Passagem de pás
f(Hz)
Sinal aleatório da turbulência
Freqüência discreta de passagem de pás Região de alta freqüência (cavitação) Região de baixa freqüência (turbulência)
V(mm/s)
Manutenção Industrial
210
Região A Região B Região C Região D
5x Freqüências de defeitos localizados
5x a 40x
Freqüências naturais do rolamento
Acima de 1,2 KHz
Zonas de pulsos de choque
40x a 80x
Maior que 80x
> 20 KHz
Conforme visto, no primeiro estágio de falha, o rolamento apresenta vibrações na faixa
freqüêncial acima de 20 KHz. No segundo estágio aparecem perturbações na faixa acima de 1,2
KHz. À medida que o defeito evolui as amplitudes em alta freqüência tendem a ir reduzindo, ao
passo que surgem sinais nas freqüências abaixo de 1,2 KHz, coincidentes com as freqüências
de falha dos componentes do rolamento e suas harmônicas. Este é o momento de se
programar a substituição do rolamento.
Manutenção Industrial
211
20. INDICADORES DE MANUTENÇÃO
Um indicador de manutenção é um valor, uma grandeza que dá uma referência ou
indicação sobre a real condição da manutenção.
Os indicadores de manutenção são características mensuráveis através das quais
pudemos comparar os resultados alcançados e/as metas fixadas.
Uma definição que exprime bem o conceito: dá indicações sobre a manutenção sem
exprimir nenhuma verdade absoluta. Tem interesse para efeitos comparativos, seja para um
mesmo equipamento ao longo da sua vida, seja para equipamentos diferentes.
Os indicadores de manutenção podem ser utilizados para comparações com outras
empresas similares, verificação de tendência da área de atuação e estabelecimento de
estratégias de médio e longo prazo.
Por exemplo, um certo equipamento A teve um tempo médio entre falhas: TMEF ou MTBF
(do inglês Mean Time Between Failed), de 1.450 horas em 2000, e de 2.133 horas em 2001.
Qual ano foi melhor??? O ano de 2001, pois as falhas demoraram mais a ocorrer do que
em 2000...
Num segundo caso o veículo “A” tem um TMEF de 30.335 km, o veículo “B”, no mesmo
período, um TMEF de 19.230 km.
Nos diz que o veículo “A” teve melhor desempenho que o veículo “B”.
20.1 DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS
Destina-se a estratificação das ocorrências de forma a possibilitar os dados necessários
aos indicadores de Intervenção em Equipamento. Assim obedecemos a seguinte divisão.
TC
TPP
TNP TP
TU TPE
TD
Manutenção Industrial
212
TC- Tempo Calendário:
É o período do calendário expresso em horas.
TPP - Tempo de Parada Programada:
Corresponde ao tempo destinado às manutenções preventivas, grandes reparos, rotinas
operacionais, reposição de estoque e retrabalho previsto.
TD - Tempo Disponível:
É o período em que o equipamento está em condições de produzir e corresponde ao
tempo calendário deduzidas as horas destinadas às paradas programadas (Manutenção e
Operação).
TNP - Tempo Não Programado:
É o período em que o equipamento está parado, embora esteja em condições de produzir.
As causas mais características deste tempo de paradas são: falta de matéria prima, folgas do
pessoal, etc...
TP - Tempo Programado:
É o período em que o equipamento foi programado para produzir e corresponde ao tempo
disponível menos o Tempo Não Programado (TNP).
TPE - Tempo de Parada de Emergência:
Corresponde ao somatório das paradas que ocorrem durante o período de trabalho por
defeito e/ou falha da mecânica, da elétrica, de instrumentação, de refrigeração, etc., e outras
paradas por responsabilidade da operação, utilidades, programação e outros.
TU - Tempo Útil
É o tempo líquido de trabalho do equipamento. Corresponde ao Tempo Calendário,
deduzidas todas as paradas que ocorreram, independente dos motivos.
Manutenção Industrial
213
20.2 INDICADORES CLASSE MUNDIAL
TMEF - Tempo Médio Entre Falhas (h) ou MTBF – Mean Time Between Failed
Relaciona o tempo efetivamente trabalhado ao número de falhas do equipamento. Deve
ser usado para itens que são reparados após a ocorrência das falhas.
TMEF = NFTU
NF - Número de Falhas.
TMEF é um indicador deve ser utilizado num equipamento quando existe um número
grande de falhas no período.Portanto deve ser utilizado para períodos longos de análise.
TMPF – Tempo Médio Para Falha (h) MTTF – Mean Time To Failure
Determina o tempo médio até a ocorrência de falha. Enfoca geralmente sistemas que não
sofrem reparos, ou seja, que costumam ser descartados e substituídos por sistemas novos.
TMPR - Tempo Médio Para Reparo (h) ou MTTR - Mean Time To Repair
Relaciona o tempo total de manutenção corretiva ao número de falhas do equipamento. É
o tempo médio requerido para executar a manutenção corretiva.
TMPR = NFTPE
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Outras definições:
Manutenção Industrial
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21. CLASSIFICAÇÃO DE PRIORIDADES
Impacto da Falha PRIORIDADE Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam parada geral da fábrica, agressão severa do meio ambiente ou riscos graves
10 90 80 70 60 50 40 30 20 10 URGENTE
Programação imediata
Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam paradas de unidades de processo, vazamentos, agressão ao meio ambiente, não atendimento ao cliente
9 81 72 63 54 45 36 27 18 9
Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam paradas de sistemas importantes das unidades de processo, perda de qualidade de produtos no processo
8 72 64 56 48 40 32 24 16 8
Equipamentos c/ reserva operando em condições precárias, cujas falhas provoquem paradas de sistemas ou unidades de processo, agressão ao meio ambiente, não atendimento a clientes, perda da qualidade.
7 63 56 49 42 35 28 21 14 7 PRIORITÁRIO Programação em 48 horas
Equipamentos c/ reserva operando em boas condições, cujas falhas provoquem paradas de sistemas ou unidades de processo, perda de qualidade de produtos, agressão ao meio ambiente, não atendimento a clientes.
6 54 48 42 36 30 24 18 12 6
Equipamentos s/ reserva cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio Ambiente porém apresentem altos custos
5 45 40 35 30 25 20 15 10 5
Equipamentos s/ reserva cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio Ambiente porém apresentem custos relevantes
4 36 32 28 24 20 16 12 8 4 IMPORTANTE Programação em 7 dias
Equipamentos c/ reserva operando em condições precárias, cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio mmbiente, porém apresentem custos altos ou relevantes.
3 27 24 21 18 15 12 9 6 3
Equipamentos c/ reserva operando em boas condições, cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio ambiente, porém apresentem custos altos ou relevantes.
2 18 16 14 12 10 8 6 4 2
Outros equipamentos que não provoquem perdas de produção, qualidade, meio ambiente, riscos ou custos relevantes
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 NORMAL
Programação em 30 dias
Tipos de intervenção 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Trabalhos associados com a eliminação de perigo iminente,
fogo e ameaça à vida .
Trabalhos para eliminação de vazamentos, emissões e riscos ambientais .
Trabalhos para eliminação de outros tipos de riscos . Trabalhos para manter os sistemas operando (manter a função) .
Manutenção Preventiva/Preditiva . Manutenção Corretiva de equipamentos isolados .
Trabalhos para implementação de melhorias no processo . Manutenção de equipamentos auxiliares não relacionados ao processo .
Limpeza, pintura e arrumação .
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Uma segunda maneira de determinar a criticidade de um equipamento
Manutenção Industrial
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21.1 NÍVEIS DE MANUTENÇÃO CONFORME A CRITICIDADE
Manutenção Industrial
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22. TRABALHO FINAL DE MANUTENÇÃO
22.1 - 1ª Etapa: Identificação e detalhamento
Dos conjuntos mecânicos da máquina que serão relacionados no plano de lubrificação, de
manutenção corretiva e preventiva;
Como fazer: através de conhecimentos prévios, manuais de máquinas, planos já
existentes, Internet, pessoas da área e outros.
Identifique os pontos com um esquema, uma figura ou foto do equipamento.
Dica para esta etapa:
1.1 Relacionar conjuntos mecânicos com movimento de rotação ou lineares, ou sem
movimentos (parados). Ex: rotativo: polias, engrenagens, fusos; lineares: cilindros, guias,
barramentos; sem movimento: tampas, carcaças, filtros, vedações.
1.2 Relacionar componentes que necessitam de lubrificação;
1.3 Relacionar componentes que suportam carregamentos: mancais, rolamentos, eixos...
1.4 Relacionar componentes que necessitam de inspeção: reservatórios, filtros,
mangueiras, engraxadeiras, vedações.
Traga exemplos de planos: Internet, empresa, manuais.
22.2 - 2ª Etapa: Plano de Lubrificação
1 – Relacione e identifique todos os pontos a serem lubrificados, com esquemas, figuras,
fotos.
2 – Determine o lubrificante a ser utilizado em cada ponto ou conjunto mecânico da
máquina. Use um catálogo de lubrificantes, manual de máquina similar, Internet (petrobrás,
texaco, shell).
Dicas: não utilize um número excessivo de lubrificantes (ex: 10 por máquina).
Reúna pontos de lubrificação com características em comum, ex: barramentos e guias,
fusos e eixos.
Acrescente as propriedades físicas, químicas, aditivos, características e aplicações dos
lubrificantes utilizados.
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3 – Cite o método de lubrificação para cada ponto ou conjunto mecânico. Ex: manual,
circulação, salpico, enchimento, imersão, cola, anel, etc.
4 – Determine o intervalo de tempo de lubrificação, se diariamente, semanal, quinzenal,
mensal, bimestral, trimestral, semestral, anual.
Dica: pontos de fácil acesso e expostos para atmosfera (ex: barramentos, fusos,
carcaças) requerem lubrificação com um intervalo de tempo menor do que os pontos de difícil
acesso e no interior da máquina (rolamentos, eixos);
5 – Monte uma tabela com os itens acima.
22.3 - 3ª Etapa: Dividir a máquina e classificar
Em conjuntos e subconjuntos – Indicar com as figuras, esquemas, desenhos:
Adote como exemplo:
1 – sistema de refrigeração: bombas, mangueiras, filtros, reservatórios, motor elétrico,
bases de fixação, amortecedores, acoplamentos, bicos de dosagem, trocadores de calor;
2 – elementos de transmissão de potência (acionamento): motor elétrico, acoplamentos,
polias, correias, engrenagens, freios, embreagem, rolamentos, buchas, eixos, fusos;
3 – sistemas de lubrificação: bombas, mangueiras, filtros, reservatórios, motor elétrico,
bases de fixação, amortecedores, acoplamentos, bicos de dosagem, trocadores de calor;
4 – áreas de movimentos de trabalho e desgaste: mesa de trabalho, mesa magnética,
eixo árvore, carro transversal, carro longitudinal, barramentos, guias, cabeçote, guias, hastes;
5 – corpo e carcaça da máquina: cárter, proteções, base, pés, estruturas;
6 – ferramentais e dispositivos: moldes, matrizes, morsas, dispositivos de fixação, pinças,
cabeçotes, dispositivos de corte, eixos;
7 – periféricos e acessórios: painéis digitais, alimentadores automáticos, exaustor,
coletores de gases, iluminação, réguas digitais;
8 – painéis elétricos: botoeiras, cabos, relés, CLP’s, sensores, contatores, sinaleiros;
9 – diversos: iluminação, sanfonas de proteção, telas de proteção, etc
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22.4 - 4ª Etapa: Relacionar as principais falhas e soluções
a) Conforme a classificação dos conjuntos e subconjuntos, relacione as principais falhas e
problemas que acontecem nos elementos e conjuntos mecânicos.
b) De acordo com as falhas e problemas, relacione as possíveis causas desses problemas.
c) Cite as devidas soluções e atitudes corretivas/preventivas.
d) Monte uma tabela:
Exemplo:
Problema: Ruído na bomba hidráulica;
Causa: Cavitação ou aeração na bomba;
Soluções: desobstruir a sucção da bomba, aumentar diâmetro da tubulação de sucção da
bomba, trocar filtro de sucção, completar nível de óleo no reservatório, corrigir eventual
entrada de ar na sucção da bomba
22.5 - 5ª Etapa: Relacionar as medidas preventivas
De acordo com os problemas e soluções da 4ª etapa, cite as atitudes preventivas, a fim
de evitar essas possíveis falhas e problemas.
Monte uma tabela relacionando com o tempo necessário de cada prevenção.
Exemplo:
Conjunto mecânico: Unidade Hidráulica.
1 - Inspecionar nível de óleo no reservatório, completar se necessário – semanal
2 – Abrir, limpar e completar com óleo novo – anual
3 – Verificar filtros de sucção quanto a sujeira e entupimento – mensal
4 – Verificar acoplamento flexível motor-bomba quanto ao alinhamento e balanceamento
– trimestral