Ajustando o rolamento autocompensador de rolos

O rolamento autocompensador é provavelmente entre os de médio porte um dos mais aplicados nas indústrias.

Podem ser de esferas ou de rolos e nas duas versões o furo pode ser cilíndrico ou cônico. No caso do furo do rolamento ser cônico estes podem ser montados sobre buchas de fixação ou de desmontagem. O que isto significa? Que pode se montar um rolamento de furo cônico sobre um eixo cilíndrico, utilizando uma bucha.

Os rolamentos de furo cônico (os de rolos) de maior porte (dimensão) monta se diretamente no eixo, que por sua vez também é cônico.

Outra característica importante é saber a conicidade do furo. Eles podem ser 1:12 ou 1:30. Esta informação é importante para a verificação do deslocamento axial do rolamento.

O rolamento autocompensador é capaz de trabalhar mesmo quando há pequenos desalinhamentos no eixo ou conseqüente da montagem.

Devido à pista côncava do elemento rolante no anel externo, os rolamentos autocompensadores de rolos são capazes de ajuste angular. Como resultado, eles permitem a inclinação entre o anel externo e interno dentro de certos limites, sem causar danos aos rolamentos e, assim, podem compensar desalinhamentos, deflexões do eixo e deformações do alojamento.

Classe de folga dos rolamentos

Quando instalamos um rolamento em um eixo com ajuste interferente – ou seja, o eixo é maior que o furo do rolamento – há a redução desta folga radial. Quando em operação, a dilatação térmica superficial do eixo causada pela temperatura diminui ainda mais a folga radial.
Nesta circunstância, caso a folga radial não seja suficiente, haverá o superaquecimento do rolamento e a falha prematura. Agora, caso a folga seja mais do que necessária, a tendência é que a distribuição de carga entre os elementos rolantes e pista seja ineficiente, diminuindo sua vida útil¹.

As classes de folga mais comuns são identificadas em

• C2 (menor que a normal),
• Normal,
• C3 (maior que a normal),
• C4 (maior que a C3) e
• C5 (maior que a C4).

Os sufixos correspondentes à folga aparecerão também nos códigos de referência de cada rolamento. Dimensionalmente, a folga de um rolamento é tão pequena que, por exemplo, em um rolamento fixo de esferas de furo 25 mm de folga classe C3, como um clássico 6205C3, possui uma folga média de apenas 20 µm (lê-se micrómetros), ou 0,020 mm.

Ajustando corretamente a folga do rolamento autocompensador de rolos.

O ajuste descrito abaixo é feito somente para os rolamentos a.c de rolos que utilizam as buchas de fixação ou desmontagem. Para rolamentos a.c de esferas que utilizam as buchas, o procedimento é outro.

Usando a calculadora on line:

Nota: Esta calculadora está disponível no site da BGL em: <https://www.bgl.com.br/calculo_reducao>

Inicialmente mede se a folga entre o elemento rolante e a pista na parte superior com um apalpador de lâmina e anote esta medida. O rolamento deve estar sobre uma mesa. Caso o rolamento esteja em um eixo, medir a folga no rolo que esteja mais abaixo. Para facilitar a introdução do apalpador, insira a lâmina entre os rolos e desloque a para o espaço entre rolo e pista.

Escolha na calculadora o tipo de rolamento e o grupo de folga (Classe C).

Aqui observa (em verde) uma faixa de tolerância para o grupo (C3). Por muitos anos e ainda hoje os mantenedores ao ajustar a folga residual* do rolamento deixam as medidas dentro desta tolerância, o que é um erro e pode comprometer a vida do rolamento.

*Folga residual = folga final de montagem

Entenda esta folga como a tolerância de fabricação do rolamento

Agora insira na calculadora aquela medida que você tomou inicialmente com o rolamento sobre a mesa ou sobre o eixo.

Efetue o calculo e você terá a folga final após montagem, bem como o deslocamento axial da bucha. Este deslocamento acompanhado de um relógio comparador reduz o tempo de manutenção e facilita a obtenção da folga residual.

Observe que a folga residual é menor que aquela citada no catálogo (0,135 a 0,17) (135 a 170 µ), ou seja, o mantenedor que ajustou o rolamento conforme esta tolerância, na verdade não realizou o ajuste necessário.

Usando o catálogo

Identifique no catálogo de rolamento a folga de tolerância para o rolamento a.c de furo Cônico, de acordo com a classe C do rolamento.

Busque agora nas paginas de montagem a tabela que contem a folga mínima residual (catálogos mais antigos) depois da montagem. Observe que esta folga é dada pelo diâmetro do furo e não mais pela especificação do rolamento.

No catálogo mais antigo, é citado apenas a folga mínima admissível para o rolamento.

Para o nosso exemplo (Rolamento 22222 K), veja as tabelas abaixo (Catálogos mais modernos)

Tabela: Observa se a faixa de tolerância (de fabricação) para o grupo C3, que esta em 135 a 170 microns, idêntica ao citado pela BGL na calculadora. (fonte: abecon)

Tabela: Aqui é citado a redução de folga para o rolamento , entre 0,050 a 0,060. (fonte: abecom)

No nosso exemplo, o rolamento teria uma folga inicial de 0,140,então podemos calcular: 0,140 – 0,050 = 0,09 ou 0,140 -0,060 = 0,08

Ou seja, folga residual mínima de 0,09 (o que é compatível com o resultado da calculadora BGL ou folga máxima de 0,08 mm

Tabela: Esta tabela cita a folga residual mínima (0,065) conforme catálogos mais antigos (SKF e Outros). Fonte: NSK

Depois de apertar a porca radial utilizando um martelo, vá conferindo aos poucos utilizando um apalpador de lâminas

A forma correta de realizar este ajuste é: primeiramente definir a partir do catálogo a folga específica para o rolamento em questão, depois apertar a porca radial utilizando um martelo de borracha e por fim conferir aos poucos utilizando um verificador de folgas, se o valor está dentro da tolerância especificada pelo fabricante.

O conceito de apertar o rolamento com uma porca até encostar no rolamento e depois apertar um quarto de volta com uma chave de impacto é errado. Cada rolamento, conforme visto tem seu ajuste residual específico.

Nota importante²: (NSK)

Quando as dimensões dos rolamentos se tornam maiores, os anéis externos se deformam ovalizando-se pelo próprio peso ao serem instalados nos eixos. Neste caso, se a folga for medida no ponto mais baixo do rolamento deformado, o valor obtido será maior que a folga real; necessário se faz lembrar que se esta folga incorreta for usada para determinar o deslocamento axial na tabela, a interferência se tornará maior e a folga residual poderá ser demasiadamente pequena. Nesta condição, conforme a figura abaixo, pode ser usada como folga residual a metade da somatória da folga do ponto mais baixo c e dos locais a e b da posição lateral na direção horizontal.

Medição de Folga no Rolamento Autocompensador de Porte Maior

Quais os resultados de um ajuste incorreto?

Há de se pensar sempre na manutenção da confiabilidade. Manutenção esta que deveria estar presente nas técnicas do mantenedor em quaisquer desmontagem e montagem dos elementos de máquina.

Quais seriam os resultados de um rolamento ajustado com folga maior que a residual?

Poderia não haver danos ou comprometimento da vida útil? Os elementos em torno poderiam ser afetados?

E se o ajuste residual ficar menor que mínimo admissível? Afetaria a lubrificação do rolamento?

Estas são perguntas que deverão ser respondida pelos leitores deste artigo, por técnicos e até engenheiros.

Referências:

¹ Classe de folga de rolamentos:
NSK LTD. Rolling Bearings for Industrial Machinery. Cat. No. E1103, 2016.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 5753: Rolling bearings — Internal clearance — Part 1: Radial internal clearance for radial bearings. 2009.

²Nota importante:

NSK – https://primorolamentos.com.br/catalogos/nsk/Catalogo_Geral.PDF

Calculadora

Bertoloto e Grotta. BGL Disponível em < https://www.bgl.com.br/calculo_reducao>. Acessado em janeiro 2023.

https://medias.schaeffler.es/es/spherical-roller-bearings

Medindo as folgas

Classe C

https://slideplayer.com/slide/7177/

Falha por má lubrificação

https://www.ntnglobal.com/en/products/care/damage/peeling.html

Demais imagens domínio publico