Seleção de graxa ou óleo

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

A primeira etapa do processo de seleção de lubrificação é decidir se você usará graxa ou óleo. Na maioria dos casos, a graxa é a escolha apropriada para rolamentos abertos.

Fluxograma e critérios de seleção da lubrificação
Um fluxograma para ajudar a selecionar o método de lubrificação correto é mostrado no diagrama 1.

Entre as principais razões para escolher a graxa estão:
  • custo-benefício
  • simplicidade: a graxa é facilmente retida no rolamento e no mancal, exigindo arranjos de vedação menos complicados em comparação com aqueles para lubrificação a óleo
As principais exceções à escolha da graxa são aplicações em que:
  • as condições de funcionamento exigem um intervalo de relubrificação de graxa que é inaceitavelmente curto
  • o óleo lubrificante deve ser utilizado para outras finalidades (como, em redutores de engrenagens)
  • é necessária a remoção de calor através de óleo circulante
  • a purga ou remoção da graxa usada se torna complicada ou cara de lidar
Estimativa do intervalo de relubrificação para a graxa
A graxa lubrificante degrada-se lentamente e, portanto, tem uma vida útil limitada. A vida útil da graxa depende das condições operacionais do rolamento e do tipo de graxa. Os rolamentos precisarão ser relubrificados se:
  • a vida útil da graxa for menor que a vida útil especificada do rolamento
  • a graxa for contaminada
É importante calcular o intervalo de relubrificação da graxa; se ele for inaceitavelmente curto, a menos que você use lubrificação (centralizado) automática (→ Seleção de uma graxa apropriada, Sistemas de lubrificação), você deverá optar por óleo.

A relubrificação deve ocorrer com frequência suficiente para evitar que a deterioração da graxa tenha efeitos adversos sobre a vida útil do rolamento. Portanto, o intervalo de relubrificação SKF, tf, é definido como o período de tempo ao final do qual há apenas um 1% de probabilidade de falha do rolamento devido à degradação da graxa. Isso representa a vida útil da graxa L1. A vida útil da graxa L10 representa 10% de probabilidade de falha devido à degradação da graxa. A vida útil da graxa depende principalmente:
  • do tipo e do tamanho do rolamento
  • da velocidade
  • da relação de carga C/P
  • da temperatura operacional
  • do tipo de graxa
Como regra, as graxas padrão têm um limite superior de temperatura prático de 100 °C (210 °F) no anel com a maior temperatura. Acima dessa temperatura, graxas especiais ou sistemas de lubrificação automática (centralizada) devem ser utilizados – caso contrário, a vida útil da graxa será menor.

Intervalos de relubrificação

Use o diagrama 2 para estimar os intervalos de relubrificação tf. O diagrama é válido para rolamentos com um anel interno rotativo em eixos horizontais sob condições operacionais normais e limpas, utilizando:
  • o fator ndm multiplicado pelo fator de rolamento relevante bf onde
    • n = velocidade de rotação [rpm]
    • dm = diâmetro médio do rolamento [mm] = 0,5 (d + D)
    • bf = fator de rolamento dependente do tipo de rolamento e das condições de carga (tabela 1)
  • a relação de carga C/P
O intervalo de relubrificação tf é o número estimado de horas de operação que uma graxa de sabão de lítio de boa qualidade com um óleo-base mineral pode operar adequadamente quando a temperatura operacional é de 70 °C (160 °F). As graxas de alto desempenho podem estender os intervalos de relubrificação e a vida útil da graxa.

Os intervalos de relubrificação fornecidos no diagrama 2 devem ser ajustados de acordo com a tabela 2.

Se o fator de velocidade ndm exceder 70% dos limites recomendados (tabela 1), verifique a influência do lubrificante selecionado na temperatura operacional e na velocidade.

Na prática, intervalos de relubrificação acima de 30 mil horas não são confiáveis, pois intervalos dessa duração excedem a vida de desempenho previsível (devido à deterioração do lubrificante) da maioria das graxas.

Ajustes para os intervalos de relubrificação

A tabela 2 descreve vários ajustes para os intervalos de relubrificação em várias condições operacionais. Também é possível calcular os intervalos de lubrificação usando a SKF Bearing Calculator.

Determinação da quantidade de graxa para preenchimento inicial e relubrificação
Normalmente, o volume livre nos rolamentos é completamente preenchido durante a instalação, e o volume livre das caixas de mancal SKF é parcialmente preenchido. A SKF recomenda que o volume livre em cada lado do rolamento em um mancal projetado pelo cliente seja igual ao volume livre do rolamento. Para rolamentos com uma gaiola metálica, o volume livre no rolamento é de aproximadamente



onde
volume livre no rolamento [cm3] (para graxa padrão, massa em gramas multiplicada por 0,9; para graxa fluorada, massa em gramas multiplicada por aproximadamente 2) 

largura do rolamento [mm]
diâmetro externo [mm]
diâmetro do furo [mm]
massa do rolamento [kg]


Para rolamentos com gaiolas de outros materiais, a fórmula fornece uma leve estimativa excessiva.

Dependendo do método pretendido de relubrificação, a SKF recomenda:
  • relubrificação na lateral do rolamento (fig. 1)
    • preenchimento inicial: 40% do volume livre no mancal
    • quantidade de reabastecimento: Gp = 0,005 D B
  • relubrificação através dos furos no centro do anel externo ou interno (fig. 2)
    • preenchimento inicial: 20% do volume livre no mancal
    • quantidade de reabastecimento: Gp = 0,002 D B
onde
Gp quantidade de graxa a ser adicionada no reabastecimento [g]
diâmetro externo do rolamento [mm]

largura total do rolamento [mm] (para rolamentos de rolos cônicos, use T; para rolamentos axiais, utilize a altura H)


Durante um período de amaciamento, o excesso de graxa no rolamento é distribuído ou escapa. No final do período de amaciamento, a temperatura operacional cai, indicando que a graxa foi distribuída.

Em aplicações nas quais os rolamentos operam em velocidades muito baixas e uma boa proteção contra contaminação e corrosão é necessária, a SKF recomenda o preenchimento de 70% a 100% do mancal com graxa.

Procedimentos para relubrificação
Selecione um procedimento de relubrificação que seja adequado para a aplicação e o intervalo para relubrificação tf. A SKF recomenda um dos seguintes procedimentos:
  • Relubrificação manual por reabastecimento é um procedimento conveniente. Ele permite uma operação ininterrupta e, quando comparado com a relubrificação contínua, proporciona uma temperatura estável mais baixa.

  • Relubrificação automática (centralizada) evita problemas de desempenho relacionados ao excesso ou à falta de graxa. Também é muito usado quando há vários pontos de lubrificação, quando o acesso a posições é difícil ou quando o equipamento é operado remotamente sem equipe de manutenção local (diagrama 3).

  • Lubrificação contínua é usada quando os intervalos de relubrificação estimados são curtos devido a efeitos adversos de contaminação muito grave. A lubrificação contínua das aplicações normalmente é recomendada com valores de ndm < 150.000 para rolamentos de esferas e < 75.000 para rolamentos de rolos. Nesses casos, o preenchimento inicial com graxa para o mancal pode ser de 70% a 100% (dependendo das condições operacionais e da vedação do mancal), e a quantidade de relubrificação por unidade de tempo é obtida com as equações para Gp (→ Determinação da quantidade de graxa para o início e relubrificação inicial) ao distribuir a quantidade necessária ao longo do intervalo de relubrificação.

Deve haver provisão para a graxa usada ser purgada do mancal. Se for preciso purgar um excesso da graxa usada do mancal, as vedações de contato devem permitir isso (considere o tipo e a orientação da vedação). Caso contrário, um dreno deve ser fornecido no mancal – não é permitida tubulação porque ela pode dificultar o dreno de graxa. O dreno deve estar fechado durante a limpeza de alta pressão.

Onde uma variedade de tipos de rolamento é usada em um arranjo de rolamentos, é uma prática comum aplicar o menor intervalo de relubrificação estimado dos rolamentos no arranjo.

SKF logo