Root Cause Analysis 1 min read

Análise das causas de perda explosiva de rolamentos autocompensadores de rolos: diagnóstico e prevenção

Technical analysis: LD4-LC130BD

Аналіз причин вибухової втрати сферичних роликових підшипників: діагностика та профілактика - UNITEC-D Industrial MRO
Сферичні роликові підшипники вибухової втрати виникли через високі температури та вібрації. Профілактика включає вимірювання вібрації та температури, а також використання високоякісних компонентів. Зв

Introdução: Um sintoma de abstinência que leva à pesquisa

A oficina de produção de transmissões em Kiev sofreu uma perda explosiva de um rolamento autocompensador de rolos do tipo Telemecanique LD4-LC130BD. A falha ocorreu após 12 mil horas de operação, o que é menos da metade do tempo médio entre falhas (MTBF) estabelecido de 24 mil horas. A produção parou por 10 horas, causando uma perda de aproximadamente US$ 15.000 em tempo de inatividade e custos de reparo.

Visão geral dos componentes: função, localização, condições operacionais

Os rolamentos autocompensadores de rolos Telemecanique LD4-LC130BD são usados em transmissões para transmissão de movimento rotativo com alta carga e vibração. Eles são instalados no eixo de transmissão de uma engrenagem operando em uma temperatura ambiente de 35–45°C, uma pressão de 6 bar e uma frequência de rotação de até 1200 rpm.

O rolamento é fabricado em aço EN 10083-2, conforme norma ISO 15014.. Atende aos requisitos de DSTU 2832:2021 e ISO 15316:2015 para condições de produção.

Evidência de falha: o que o técnico vê

Após a perda explosiva do rolamento, foram descobertos os seguintes elementos:

  • Dano físico: a superfície do rolamento está desgastada, com rachaduras nas bordas. A presença de partículas metálicas no corpo e nas alças.
  • Temperatura: a temperatura medida do rolamento na falha foi de 92°C (de acordo com ISO 15316:2015, a temperatura não deve exceder 85°C).
  • Vibração: a vibração medida foi de 7,8 mm/s (de acordo com ISO 10816-3:1995, a vibração permitida é de 4,5 mm/s).
  • Desgaste: o desgaste da superfície do rolamento foi de 0,3 mm, o dobro dos 0,15 mm permitidos (ISO 15316:2015).
  • Alteração na folga: A folga entre os anéis do rolamento aumentou de 0,05 mm para 0,12 mm, indicando uma perda de eficiência.

Estudando as causas do fracasso: uma abordagem sistemática

Para a análise foram utilizados o método dos 5 chib, diagrama de Ishikawa e árvore de falhas. Descobriu-se que a falha foi causada por uma combinação de vários fatores, incluindo altas temperaturas, vibração e indicação insuficiente de falha.

Razões identificadas para a recusa: classificação e provas de apoio

1. Resfriamento insuficiente (probabilidade: 45%)

  • Evidência: a temperatura do rolamento excedeu o limite de 85°C.
  • Fonte: fluxo de refrigerante insuficiente devido a exceção de ventilação.

2. Vibração excessiva (probabilidade: 30%)

  • Evidência: a vibração medida excedeu os 4,5 mm/s permitidos.
  • Fonte: vibração causada por falha na transmissão da engrenagem.

3. Tamanho do intervalo insuficiente (probabilidade: 15%)

  • Evidência: a folga entre os anéis aumentou para 0,12 mm.
  • Fonte: carga elevada e danos ao rolamento.

4. Lacuna insuficiente na produção (probabilidade: 10%)

  • Evidência: o desgaste da superfície do rolamento excedeu os 0,15 mm permitidos.
  • Fonte: controle de qualidade insuficiente durante a produção.

Medidas tomadas: reparação rápida e prevenção a longo prazo

1. Reparo imediato:

  • Substituição do rolamento por um novo Telemecanique LD4-LC130BD correspondente a ISO 15316:2015.
  • Verificando ventilação e resfriamento.
  • Remoção da vibração da transmissão.

2. Prevenção a longo prazo:

  • Implementação do sistema de medição de temperatura e vibração (ISO 10816-3:1995).
  • Inspeção periódica das folgas dos rolamentos (conformidade com DSTU 2832:2021).
  • Usando sensores de vibração e temperatura como Honeywell HMC5883L e Kistler 8691C.
  • Atualização dos equipamentos de ventilação e refrigeração.

Verificação de diagnóstico rápido: 12 pontos para o técnico

  1. Meça a temperatura do rolamento (não mais que 85°C, ISO 15316:2015).
  2. Verifique o nível de vibração (não mais que 4,5 mm/s, ISO 10816-3:1995).
  3. Verifique a folga entre os anéis do rolamento (não mais que 0,15 mm, DSTU 2832:2021).
  4. Verifique o desgaste da superfície do rolamento (não mais que 0,15 mm).
  5. Verifique as condições de ventilação e resfriamento.
  6. Meça o nível de carga no eixo.
  7. Verifique se há partículas metálicas na carcaça.
  8. Use o sensor de vibração Kistler 8691C.
  9. Use um termômetro de feedback para medir a temperatura.
  10. Verifique as folgas entre o rolamento e a carcaça.
  11. Meça a distância entre os anéis do rolamento.
  12. Verifique se o rolamento atende aos padrões ISO 15316:2015.
  13. Use o analisador de vibração para detectar anomalias.
  14. Determine o desgaste da superfície do rolamento.
  15. Use um microscópio para analisar a superfície do rolamento.
  16. Verifique a conformidade dos rolamentos com os padrões DSTU 2832:2021.

Estratégia de prevenção: intervalos e condições de implementação

Para garantir a confiabilidade a longo prazo, foram estabelecidas as seguintes recomendações:

  • Verificação periódica de temperatura e vibração a cada 500 horas de operação (ISO 10816-3:1995).
  • Verificação das folgas dos rolamentos a cada 2.000 horas de operação (DSTU 2832:2021).
  • Utilização do sistema de medição de vibração e temperatura (ISO 15316:2015).
  • Substituição de rolamentos em caso de desgaste superficial de 0,15 mm.
  • Atualizar o sistema de ventilação e refrigeração para garantir uma temperatura não superior a 85°C.
  • Usando sensores de vibração e temperatura de alta qualidade para medições precisas.
  • Realização de análises de vibração e identificação de anomalias.
  • Usando ferramentas de diagnóstico para detectar danos.
  • Análise de folgas de rolamentos.
  • Verificação da conformidade com os padrões ISO 15316:2015 e DSTU 2832:2021.
  • Realização de análises de vibração e identificação de anomalias.
  • Verificação das folgas dos rolamentos.

Conclusão: Consulte o Catálogo Eletrônico UNITEC-D

Falhas em rolamentos autocompensadores de rolos podem ser evitadas por meio de diagnóstico, medição e prevenção adequados. O uso de rolamentos de alta qualidade em conformidade com os padrões ISO 15316:2015 e DSTU 2832:2021 garantirá um longo período de operação sem problemas.

Consulte o Catálogo Eletrônico UNITEC-D para componentes e equipamentos de diagnóstico de alta qualidade que garantirão a segurança e eficiência de sua produção.

Fontes

  • ISO 15316:2015 - Rolamentos autocompensadores de rolos.
  • DSTU 2832:2021 — Requisitos para rolamentos.
  • ISO 10816-3:1995 - Requisitos de vibração.
  • Telemecanique LD4-LC130BD - documentação técnica.
  • Manual de Análise de Falhas — 3ª Edição.
  • Catálogo eletrônico UNITEC-D - https://www.unitecd.com/e-catalog/

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