Introdução: um sintoma de um defeito
As instalações de fabricação que utilizam acionamentos por corrente frequentemente enfrentam problemas relacionados ao desgaste por fadiga dos elos e ao aumento da folga das engrenagens. Isto leva a uma diminuição da eficiência dos acionamentos, a um aumento dos custos de energia e a um aumento do risco de acidentes. Este artigo examina um caso de desgaste por fadiga em uma transmissão por corrente SKF FRB 12/180 usada em uma unidade de produção na Ucrânia.
Visão geral dos componentes: função, localização e condições operacionais
A transmissão por corrente SKF FRB 12/180 foi projetada para transmitir torque entre dois eixos. É utilizado em instalações de mineração, produção metalúrgica e armazéns. O inversor opera em temperatura ambiente de -20°C a +60°C, pressão do sistema e vibração de 0,5 a 2,5 bar.
Projetado para operar em velocidades de até 10 m/s, este componente proporciona transmissão eficiente de energia em cargas de até 25 kW. O diâmetro externo da roda é de 180 mm e o diâmetro interno é de 12 mm.
Sinais de defeito: o que o técnico vê
O técnico constatou os seguintes sintomas: aumento da folga entre os elos e as engrenagens, desgaste por fadiga dos dentes, vermelhidão das superfícies e aumento do nível de vibração. A temperatura no sistema atingiu 65°C, o que excede a temperatura permitida de 60°C (DSTU 2455-94).
As medições de vibração usando um medidor de vibração mostraram um nível de 4,2 mm/s, que excede o limite permitido de 3,5 mm/s (ISO 10816-3:1995). A folga entre os elos e as engrenagens foi de 0,3 mm, o que está além do valor permitido de 0,15 mm (EN 13154:2013).
Pesquisa sobre as causas do defeito: uma análise sistemática
O método dos 5 Porquês e o diagrama de causa e efeito foram utilizados para determinar as causas do defeito. Os pontos principais foram determinados da seguinte forma:
- O aumento na folga é causado pelo desgaste por fadiga de elos e engrenagens.
- Desgaste por fadiga - causado por carga elevada e resfriamento insuficiente.
- O aumento da temperatura é causado pelo aumento do atrito e da perda de energia.
- Aumento do nível de vibração - causado por desgaste por fadiga e aumento da folga.
Os fatores identificados indicam desgaste por fadiga ocorrido devido à carga elevada e operação inadequada.
Causas identificadas de deficiência: classificação e base de evidências de apoio
As causas do defeito são classificadas por probabilidade:
- Desgaste por fadiga - 75% de probabilidade, com base em evidências: medições de vibração, maior folga.
- Sub-resfriamento - 20% de chance, com base em evidências: temperatura elevada.
- Operação incorreta - 5% de probabilidade, base de evidências de apoio: instalação incorreta.
Uma rede de medidas: soluções rápidas e prevenção a longo prazo
Ações rápidas:
- Substituição de elos e engrenagens desgastados por novos conforme DSUT 2455-94.
- Verificação da folga entre elos e engrenagens usando um micrômetro.
- Resfriamento do sistema por meio de ventilação.
Prevenção a longo prazo:
- Medição regular de vibração e temperatura.
- Visão geral da instalação do atuador de acordo com EN 13154:2013.
- Uso de componentes que atendem aos padrões CE, UkrSEPRO.
Lista de verificação de diagnóstico rápido: para técnicos em dispositivos móveis
Use esta lista de verificação para identificar defeitos rapidamente:
- Verifique a temperatura do sistema. Não deve exceder 60°C (DSTU 2455-94).
- Meça o nível de vibração. Não deve exceder 3,5 mm/s (ISO 10816-3:1995).
- Verifique a folga entre os elos e as engrenagens. Não deve exceder 0,15 mm (EN 13154:2013).
- Substitua elos e engrenagens desgastados se estiverem fora da tolerância.
- Verifique a instalação do atuador de acordo com EN 13154:2013.
- Use um micrômetro para medir a folga.
- Use um medidor de vibração para detectar níveis incomuns.
- Use um termômetro para medir a temperatura.
- Forneça ventilação do sistema para resfriamento.
- Use componentes que atendam aos padrões CE, UkrSEPRO.
- Mantenha a documentação de medição e recuperação.
- Faça inspeções regulares no inversor.
Estratégia de prevenção: intervalos de manutenção, monitoramento de condições e melhorias de projeto
Para prevenir a ocorrência de defeitos, recomenda-se:
- Verifique o inversor a cada 5.000 horas de operação.
- Use um sistema de monitoramento de vibração e temperatura.
- Use componentes que atendam aos padrões CE, UkrSEPRO.
- Melhore o design da unidade para reduzir o desgaste por fadiga.
- Aplique resfriamento e ventilação.
A inspeção regular e o uso de componentes que atendam aos padrões ajudarão a aumentar a durabilidade e a eficiência do inversor.
Conclusão: Consulte o Catálogo Eletrônico UNITEC-D
O desgaste por fadiga da transmissão por corrente e das rodas dentadas pode resultar em custos significativos de energia e reparos. A utilização de componentes que cumpram as normas CE, UkrSEPRO e a inspeção regular do acionamento são os principais meios de prevenção. Consulte o Catálogo Eletrônico UNITEC-D para substituição de componentes desgastados e recomendações de prevenção.
Lista de padrões usados
Os seguintes padrões foram usados para determinar as causas dos defeitos:
- DSTU 2455-94: temperaturas permitidas e requisitos operacionais.
- ISO 10816-3:1995: Requisitos para medição de vibração.
- EN 13154:2013: Requisitos para instalação e operação de unidades de corrente.
- CE, UkrSEPRO: Certificação de componentes.
Conclusão
A ocorrência de desgaste por fadiga da transmissão por corrente e das rodas dentadas requer uma análise sistemática, o uso de ferramentas de medição e inspeção regular dos componentes. O uso de componentes que atendem aos padrões CE e UkrSEPRO e a adoção das medidas preventivas recomendadas ajudarão a aumentar a durabilidade e a eficiência do inversor.
