Parte do ruído do motor: som normal do rolamento versus ruído anormal – você consegue dizer a diferença?

Mesmo com tecnologia de fabricação avançada,rolamentosinevitavelmente geram ruído – uma relação fundamental entre sua vibração inerente e som. Esta ocorrência de vibração e som não indica necessariamente um problema de desempenho ou falha iminente. A chave é distinguir entre sons operacionais normais e sinais de anormalidade.

Vários tipos comuns de sons normais de rolamento

1. Som da pista

O som da pista é o ruído mais fundamental gerado por todos os rolamentos e normalmente é a referência para padrões de ruído.

Mecanismo: Apesar da usinagem superior, ondulações microscópicas e erros de forma permanecem nas pistas dos anéis do rolamento e nas superfícies dos elementos rolantes. Estas imperfeições causam pequenas variações na elasticidade de contato entre as pistas e os corpos rolantes. Essas variações na força elástica atuam como uma força de microexcitação nos anéis do rolamento, resultando em vibrações percebidas como som da pista.

Características:

Ruído e vibração são aleatórios.

A frequência de vibração está acima de 1 kHz.

A frequência de ruído dominante permanece quase constante, independentemente das mudanças de velocidade, mas o nível de pressão sonora aumenta com a velocidade de rotação.

O nível de pressão sonora aumenta acentuadamente com maior folga interna radial.

A maior rigidez da carcaça reduz o nível geral de pressão sonora; mesmo com o aumento da velocidade, o aumento do nível de pressão sonora é mínimo.

Uma viscosidade mais elevada do lubrificante leva a um nível de pressão sonora mais baixo. Para lubrificação com graxa, tanto a viscosidade do óleo base quanto o formato/tamanho das fibras de sabão podem influenciar os níveis de ruído.

Nota: A energia acústica excitada pelo som da pista é limitada. Por exemplo, um rolamento 6203 de alta qualidade normalmente produz um som na pista na faixa de 24 a 27 dB (nível de pressão sonora) em condições normais.

2. Som de queda de rolo (ruído de queda)

Esse som ocorre com mais frequência em rolamentos de médio a grande porte sob carga radial, principalmente em baixas velocidades, e normalmente desaparece em velocidades de rotação mais altas.

Mecanismo: Sob carga radial, uma zona carregada e uma zona descarregada se formam dentro do rolamento. Na zona descarregada, devido à folga interna, os corpos rolantes perdem contato com o anel interno. Em velocidades mais altas, a força centrífuga os empurra contra o anel externo. Por outro lado, em baixas velocidades, a força centrífuga reduzida permite que os elementos rolantes “caiam”, criando um som de impacto contra a gaiola ou anel interno.

Características:

Mais provavelmente com lubrificação com graxa do que com lubrificação com óleo.

Propenso a ocorrer apenas com carga radial aplicada e folga radial maior.

Ocorre dentro de uma faixa de velocidade específica, que varia de acordo com o tamanho do rolamento.

Pode ser contínuo ou intermitente.

Esta vibração forçada frequentemente excita as vibrações naturais de flexão de segunda ou terceira ordem do anel externo, emitindo o ruído característico.

Contramedidas: Aplicar pré-carga; reduzir a folga interna radial; use elementos rolantes mais leves (por exemplo, cerâmicos).

3. Ruído de rolamento (ruído uivante)

Squeal é um som estridente intenso e agudo.Rolamentosque emitem guinchos geralmente não apresentam aumento de temperatura e a vida útil do rolamento ou da graxa não é afetada negativamente. Este ruído pode muitas vezes ser tolerado se o nível de ruído não for um fator crítico.

Mecanismo: Devido à folga interna radial, os corpos rolantes formam uma passagem mais larga na entrada e mais estreita na saída da zona de carga. Em certas velocidades, os elementos rolantes vibram entre os anéis interno e externo. À medida que entram na zona de carga restrita, a frequência de vibração aumenta, gerando ruído agudo e de alta frequência.

Características:

Mais provavelmente com folga interna radial maior.

Comum em rolamentos lubrificados com graxa; raro com lubrificação a óleo.

Frequência muito alta e nítida.

Aparece dentro de uma faixa de velocidade específica e diminui fora dela; geralmente não está presente em velocidades muito baixas.

A adição de graxa pode eliminar temporariamente o ruído, mas ele geralmente retorna depois que a distribuição da graxa se estabiliza e o excesso é eliminado.

Contramedidas: Melhorar o espaço em forma de cunha (por exemplo, aplicar pré-carga axial em rolamentos rígidos de esferas); use uma folga relativamente menor para rolamentos de rolos cilíndricos (por exemplo, mude da folga padrão C3 para C3L); use uma graxa de maior consistência.

Sons anormais de rolamento indicando danos

Os componentes do rolamento têm superfícies muito duras. O manuseio incorreto, erros de instalação ou impacto por queda podem deixar marcas (danos) nas superfícies de trabalho. Mesmo pequenas imperfeições superficiais podem se tornar uma fonte de vibração e ruído.

1. Som de dano (ruído de falha)

Características: Se as superfícies da pista apresentarem arranhões, amassados, ferrugem ou outros danos, o rolamento emitirá uma pulsação periódica ou um som de clique durante a rotação. A uma velocidade constante, o som ocorre em um período fixo (intervalo de tempo). Uma velocidade mais lenta resulta em um período mais longo entre os sons.

Mecanismo: Pontos danificados na pista atingem os elementos rolantes à medida que o rolamento gira, gerando sons de impacto.

Contramedida: Substitua o rolamento durante a manutenção. É fundamental evitar aplicar cargas de impacto durante a instalação.

2. Ruído de contaminação (som de sujeira)

Características: A limpeza insuficiente durante a instalação do rolamento, partículas estranhas no lubrificante ou detritos que entram no rolamento durante a operação podem causar um som de "trituração", "rangido" ou "silvo". Este ruído irregular e variável ocorre à medida que os contaminantes passam pelas áreas de contato do rolamento.

Mecanismo: Partículas duras recortam as pistas e os corpos rolantes, criando pequenos impactos contínuos.

Contramedida: A contaminação não só causa ruído, mas também cria entalhes nas pistas, reduzindo significativamente a vida útil do rolamento. É essencial manusear e instalar rolamentos em um ambiente limpo e empregar métodos de vedação eficazes para evitar a entrada.

Conclusão

Compreender a sinfonia de sons que um rolamento produz é crucial para a manutenção preditiva. Distinguir ruídos operacionais inofensivos, como ruídos de pistas ou quedas ocasionais em baixa velocidade, de sinais reveladores de danos (cliques periódicos) ou contaminação (trituração irregular) permite uma ação oportuna e apropriada. Em caso de dúvida, consulte um especialista em rolamentos ou utilize ferramentas de análise de vibração para um diagnóstico definitivo. Lembre-se: a identificação proativa de sons anormais protege seu maquinário, evita paradas não planejadas e otimiza a eficiência operacional.