Os engenheiros de rolamentos costumam dizer que “os rolamentos são o coração das máquinas” e, nesse caso, a lubrificação pode ser comparada ao “sangue das máquinas”. Há um ditado interessante que diz que toda a indústria mecânica flutua sobre alguns micrômetros de película de óleo.
Essas expressões ressaltam a importância da lubrificação para os rolamentos e, na verdade, para todos os equipamentos mecânicos.
Pela mecânica da lubrificação, sabemos que o estado de lubrificação ideal é quando as superfícies de atrito estão bem separadas por um lubrificante, eliminando qualquer contato direto entre elas. Para rolamentos, isso significa usar uma película de óleo para separar os corpos rolantes e a pista.
Se a lubrificação for fraca ou insuficiente, os elementos rolantes e a pista do rolamento não poderão ser separados adequadamente, resultando em contato direto de metal com metal, o que pode levar à degradação da superfície. Os engenheiros geralmente estão bem cientes dos problemas causados pela lubrificação insuficiente.
Por outro lado, a lubrificação também envolve uma questão de “grau”. Como diz o ditado comum, “o excesso é tão ruim quanto a deficiência”. Na verdade, o excesso de lubrificação pode ter impactos negativos significativos nos rolamentos.
Normalmente, existem dois aspectos principais do excesso de lubrificação: primeiro, viscosidade excessiva do lubrificante (viscosidade excessivamente alta); e segundo, quantidade excessiva de lubrificante.
Seleção excessiva e tratamento da viscosidade do lubrificante
De acordo com o mecanismo de lubrificação, a viscosidade do óleo base afeta diretamente a formação do filme lubrificante. Especificamente, sob a mesma velocidade de rotação e carga, uma maior viscosidade do óleo base facilita a formação de uma película de óleo.
Como resultado, muitas pessoas podem facilmente concluir que quanto maior for a viscosidade do óleo base, melhor. Porém, com o aumento da viscosidade do lubrificante, a resistência ao movimento do corpo rolante na superfície da pista também aumenta, o que leva a um aumento na resistência ao torque do rolamento.
Em situações que exigem torque específico de resistência do rolamento, isso pode fazer com que a rotação do rolamento se torne menos flexível. Por exemplo, alguns fabricantes de ar condicionado exigem que o torque de partida em baixa temperatura do motor esteja dentro de uma determinada faixa.
Quando o rolamento está em baixa temperatura, a diminuição da temperatura faz com que a viscosidade do lubrificante aumente, levando a um aumento no torque de partida do rolamento e consequentemente resultando em problemas de partida.
Por outro lado, o torque de resistência provocado pela viscosidade excessiva do lubrificante acabará por ser dissipado como calor durante a rotação do rolamento. Portanto, uma viscosidade excessivamente alta do lubrificante também pode levar a um aumento na temperatura do rolamento.
Na engenharia prática, houve casos em que a viscosidade excessiva da graxa causou aglomeração do lubrificante, impedindo-o de entrar efetivamente entre o corpo rolante e a pista para formar uma película de óleo.
Um indicador adequado para avaliar se a viscosidade da graxa do rolamento é apropriada é o número kappa k. Na temperatura de trabalho, quando o número kappa k for maior que 4, indica uma viscosidade excessivamente alta da graxa para rolamentos.
Portanto, na hora de escolher os lubrificantes, é fundamental verificar o número kappa em relação à temperatura de trabalho. Se o rolamento apresentar aquecimento relacionado à lubrificação, o número kappa também deverá ser verificado para garantir a seleção correta da graxa do rolamento.
Lubrificação excessiva
Após a instalação do rolamento, uma quantidade suficiente de graxa deve ser preenchida para garantir a formação de uma película de óleo através de uma distribuição ideal de graxa entre os corpos rolantes e a pista durante a operação.
De fato, é necessária uma certa quantidade de graxa para uma lubrificação ideal. Durante a operação do rolamento, uma camada de lubrificante é distribuída sobre a superfície dos corpos rolantes e da pista, formando um certo fluxo cíclico de lubrificante.
Entretanto, o espaço entre os corpos rolantes e a pista não é preenchido inteiramente com graxa. Esta observação está alinhada com o conhecimento comum; durante a instalação do rolamento, o rolamento pode ficar cheio de graxa.
Quando a quantidade de graxa é adequada, após algum tempo de operação e após inspeção, pode-se observar que a graxa dentro do rolamento é expelida, deixando apenas uma camada na superfície do rolamento.
Isso indica que durante a operação do rolamento a graxa distribuída entre os corpos rolantes é “espremida”.
Esta “espremer” é uma descrição aproximada, mas mostra que durante a operação do rolamento, os corpos rolantes agitam a graxa. Se a graxa preencher continuamente o interior do rolamento, essa agitação também leva a um aumento no torque de rotação do rolamento, resultando no superaquecimento do rolamento.
O requisito básico para o enchimento de graxa do rolamento é o seguinte: durante a lubrificação inicial, todo o interior do rolamento deve ser preenchido e 30% -50% da graxa deve ser preenchida na câmara do rolamento que não contém o rolamento.
Depois que o rolamento for colocado em operação, é crucial garantir o caminho normal de descarga da graxa do rolamento. Quando houver excesso de graxa dentro do mancal, o excesso será expelido com o funcionamento do mancal.
Durante a lubrificação suplementar, a quantidade apropriada é 0,5% de D*B, onde D é o diâmetro do rolamento e B é a largura do rolamento.
Quer se trate de lubrificação inicial ou complementar, recomenda-se não ultrapassar a quantidade acima mencionada, pois pode resultar em lubrificação excessiva do rolamento.
