Comece com a resposta: quando uma fábrica tem mais de 20 a 30 rolamentos que precisam de lubrificação regular, um sistema automático de lubrificação de rolamentos quase sempre supera a lubrificação manual em termos de vida útil do rolamento, tempo de inatividade e custo de mão de obra. Abaixo desse limite, lubrificadores de ponto único ou uma rotina manual disciplinada geralmente fazem mais sentido, e comprar o tamanho errado do sistema é um dos erros de compra mais comuns nesta categoria.
Considere um caso típico. Uma linha transportadora transporta 60 pontos de apoio espalhados ao longo de 40 metros de estrutura, alguns deles atrás das proteções e acima da altura da cabeça. O cronograma exige lubrificação a cada 500 horas de funcionamento, mas a pressão da produção continua atrasando a tarefa, de modo que a equipe lubrifica a cada três semanas e dá a cada ponto o mesmo golpe completo da pistola de graxa. Os pontos próximos à passarela recebem atenção, os pontos atrás das proteções recebem menos e ninguém registra a quantidade de graxa que realmente entrou. Após um ano desse padrão, o registro de manutenção mostra caixas quentes, duas vedações queimadas e uma parada não planejada que custa mais do que todo o hardware de lubrificação jamais custaria.
Por que os rolamentos falham sem eles
As pesquisas de confiabilidade na indústria pesada continuam chegando à mesma conclusão: a lubrificação incorreta é a maior causa de falha prematura dos rolamentos. A Figura 1 resume o padrão relatado pela maioria dos analistas de falhas quando classificam rolamentos danificados por causa raiz.
Figura 1: Principais causas de falha prematura de rolamentos
As pesquisas sobre falhas do setor continuam chegando a uma divisão semelhante, e as barras acima refletem o padrão relatado pela maioria dos engenheiros de confiabilidade. A lubrificação inadequada, cobrindo muita graxa, pouca graxa, graxa errada e intervalos perdidos, é responsável por quase metade das falhas prematuras. A contaminação ocupa o segundo lugar porque cada evento de lubrificação manual abre uma conexão e pode pressionar a poeira através de uma vedação. Erros de montagem, sobrecarga e umidade completam o quadro e são mais difíceis de automatizar. A leitura prática é simples: as duas maiores causas estão diretamente dentro do processo de lubrificação, que é a única entrada que um sistema automático controla em cada ciclo.
Como funciona um sistema de lubrificação automática de rolamentos
Um sistema de lubrificação automática é uma pequena rede com uma função: mover um volume preciso de lubrificante fresco de um reservatório selado para cada rolamento, dentro do cronograma, enquanto a máquina continua funcionando. Os principais blocos de construção são:
Um reservatório e uma bomba que armazenam e pressurizam a graxa ou óleo
Um controlador que define o intervalo e o tempo de execução de cada ciclo de lubrificação
Dispositivos de medição, como blocos divisores progressivos ou injetores de linha única, que dividem o fluxo em doses fixas e calibradas
Tubulação de fornecimento direcionada para cada ponto de lubrificação
Peças de monitoramento, normalmente um pressostato ou sensor de ciclo, que confirmam que o ciclo foi realmente concluído
Durante um ciclo, a bomba carrega a linha principal, os dispositivos de medição descarregam os volumes predefinidos e o controlador verifica a pressão da linha antes de ventilar e aguardar o próximo intervalo. Como o rolamento é lubrificado enquanto gira, a graxa nova é aplicada uniformemente nos contatos rolantes, em vez de ser despejada em um alojamento estacionário de uma só vez.
Escolhendo o tipo de sistema correto para seus rolamentos
Nenhum design único se adapta a todas as plantas. A escolha certa depende da contagem de pontos, do comprimento da linha, da rigidez da graxa e da distância entre o equipamento e um local funcional da bomba. A Tabela 1 compara as famílias de sistemas que você encontrará com mais frequência.
Tabela 1: As principais famílias de sistemas de lubrificação automática e onde cada uma se adapta melhor
Tipo de sistema
Como fornece lubrificante
Mais adequado para
Limitação principal
Lubrificador de ponto único
Cartucho autônomo descarrega um volume definido ao longo de meses
Motores, ventiladores e transportadores isolados com um ou dois rolamentos
Capacidade limitada e sem monitoramento central
Resistência de linha única
A bomba pressuriza pequenas linhas de furo e preenche os pistões de medição
Máquinas compactas com até cerca de 40 pontos
Limites de comprimento da linha e rigidez da graxa
Paralelo de linha única
Os injetores descarregam volumes predefinidos à medida que a linha principal carrega
Plantas de tamanho médio com aglomerados de pontos dispersos
Os injetores precisam de verificação periódica
Progressivo
O divisor bloqueia pontos de alimentação em sequência estrita
Máquinas-ferramentas, prensas e ativos compactos de alto valor
Um ponto bloqueado paralisa todo o quarteirão
Linha dupla
Duas linhas principais alternam pressão para distribuidores de pistão
Longas tiragens com centenas de pontos, como moinhos e fornos
Maior custo de hardware e comissionamento
Circulação de óleo e óleo de ar
O óleo contínuo ou transportado por ar alimenta o ponto e drena
Fusos de alta velocidade, engrenagens grandes e rolamentos grandes
Precisa de condicionamento de óleo e gerenciamento de drenagem
Como regra geral, os lubrificadores de ponto único são adequados para equipamentos isolados, os sistemas paralelos de linha única cobrem a maioria das plantas de médio porte e os sistemas de linha dupla assumem o controle quando a contagem de pontos e as distâncias aumentam até a faixa típica de siderúrgicas e mineração. Os sistemas progressivos continuam sendo o padrão em máquinas-ferramentas porque o próprio bloco divisor atua como um detector de bloqueio.
Como são os números na prática
Padrão de entrega: lubrificação em lote versus dosagem medida
A maneira mais clara de ver a diferença é traçar a quantidade de graxa que um único ponto recebe ao longo do tempo.
Figura 2: Graxa entregue por ponto por mês, manual versus automático
A linha cinza mostra uma rotina manual familiar: longos intervalos seguidos por uma grande quantidade de graxa sempre que alguém encontra tempo. A linha azul mostra o que um sistema automático dosado fornece, em vez disso, uma pequena dose constante em cada ciclo. Os rolamentos precisam de uma película fina e fresca de lubrificante, não de uma inundação, de modo que o padrão constante corresponda muito melhor à necessidade real. Os picos também explicam uma reclamação comum após a lubrificação manual, quando os rolamentos esquentam porque o excesso de graxa se agita dentro da caixa. Ao longo de um ano inteiro, ambas as abordagens podem proporcionar um volume total semelhante, mas o caminho medido espalha-o, protege os selos e desperdiça muito menos. A entrega constante é a principal razão pela qual os sistemas automáticos prolongam a vida útil dos rolamentos.
Visualização de custo anual por 100 pontos de lubrificação
As diferenças de custo decorrem diretamente desse padrão de entrega.
Figura 3: De onde vêm as economias anuais
As figuras aqui são ilustrativas, modeladas em uma linha com aproximadamente 100 pontos de lubrificação, mas as proporções são típicas. A mão-de-obra apresenta a queda mais acentuada porque um técnico não percorre mais o percurso com uma pistola de graxa todas as semanas. O tempo de inatividade cai porque a lubrificação acontece enquanto as máquinas funcionam, eliminando paradas programadas e evitando muitas falhas emergenciais. O desperdício de lubrificante diminui porque cada dispositivo de medição libera um volume fixo e calibrado, em vez de um curso completo em cada alojamento. As poupanças reais dependem das taxas salariais, da criticidade da máquina e das taxas de falhas atuais. Mesmo uma estimativa conservadora geralmente mostra que o sistema terá retorno dentro de um a três anos em instalações de médio porte.
Automático versus manual: onde cada um ganha
A comparação não é unilateral, por isso ajuda pontuar ambas as abordagens em relação aos fatores que realmente impulsionam a decisão de compra.
Figura 4: Lubrificação automática e manual comparada em seis fatores
A área azul mostra onde a lubrificação automática tem maior pontuação: consistência, cobertura de pontos de difícil acesso, economia de trabalho e segurança, já que os técnicos não sobem mais até os pontos de lubrificação atrás das proteções. A detecção de falhas é outra vitória automática, porque o monitoramento da pressão expõe uma linha bloqueada no próprio ciclo em que ocorre. A lubrificação manual mantém uma clara vantagem, o baixo custo inicial, e é por isso que os lubrificadores de ponto único continuam populares em equipamentos pequenos com apenas alguns rolamentos. As rotinas manuais também permanecem razoáveis quando um técnico de lubrificação experiente está disponível e a contagem de pontos é baixa. A decisão geralmente se resume à contagem de pontos, acessibilidade e histórico de falhas. Quanto mais rolamentos você tiver e mais difícil for alcançá-los, mais rápido crescerá o argumento da automação.
Dois limites práticos ajudam você a decidir. Primeiro, a contagem de pontos: depois de aproximadamente 30 pontos, os sistemas centrais geralmente justificam seu custo de hardware e comissionamento. Em segundo lugar, a acessibilidade: se chegar a um rumo requer bloqueio, escadas ou autorizações de entrada, a automação elimina esse risco em cada ciclo, em vez de o gerir repetidamente.
Seleção de rolamento correspondente à lubrificação automática
O sistema e os rolamentos devem ser projetados em conjunto e não encomendados separadamente. As opções com vedação permanente, como as versões 2RS dos rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras das séries 30 e 38, não precisam de lubrificação externa e combinam naturalmente com unidades de ponto único em equipamentos isolados. As versões abertas ou blindadas ZZ, por outro lado, aceitam um caminho de relubrificação e são adequadas para sistemas centrais onde novas doses chegam dentro do prazo.
Arranjos pré-carregados merecem cuidados especiais. Os rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras das séries 52 e 53 funcionam sob pré-carga constante, de modo que o volume excessivo de graxa causa agitação, calor e danos prematuros à vedação. Seu ciclo de lubrificação precisa de doses menores e mais apertadas, em vez de preenchimentos generosos, que é exatamente o que um dispositivo de medição de tamanho correto oferece.
Os rolamentos rígidos de esferas padrão são os destinatários mais comuns da lubrificação automática, e o tipo, a quantidade e o intervalo corretos de graxa estão bem documentados. Para uma visão mais aprofundada da seleção de graxas e práticas de relubrificação, nosso guia para o métodos de lubrificação e manutenção para rolamentos rígidos de esferas cobre os detalhes. Um fabricante de rolamentos como Rolamento Co. de Ningbo Wanshun, Ltd. , que produz rolamentos de esferas de contato angular de duas carreiras de alta precisão e baixo ruído e rolamentos rígidos de esferas pequenos e médios, também pode ajudá-lo a combinar uma série com a abordagem de lubrificação que você planeja executar.
Eixos lineares automatizados adicionam seus próprios pontos de lubrificação. Os rolos de esteira da série W e rolos-guia semelhantes percorrem trilhos na automação industrial, e um pequeno sistema progressivo pode alimentar rolos e superfícies de trilhos a partir de uma unidade compacta. Como esses rolos suportam cargas pontuais concentradas, a perda de filme aparece rapidamente como pontos planos, ruído e deslocamento errático, de modo que eles se beneficiam tanto da entrega medida quanto de qualquer rolamento giratório.
Um sistema automático falha silenciosamente se ninguém o observa, então uma breve rotina o mantém honesto:
Verifique se o nível do reservatório cai constantemente, pois um reservatório cheio semanas após o reabastecimento geralmente sinaliza uma linha bloqueada
Verifique o registro do controlador ou o indicador de ciclo pelo menos uma vez por semana e investigue qualquer alarme de falha imediatamente
Ouça os rolamentos logo após um ciclo, porque a graxa nova nunca deve aumentar os níveis de ruído
Confirme a compatibilidade da graxa antes de trocar de produto, pois a mistura de espessantes incompatíveis pode quebrar o lubrificante
Durante as revisões, lave as linhas principais e substitua qualquer dispositivo de medição que tenha funcionado fora da tolerância
Mais um hábito importa: registre o tipo de graxa em uma etiqueta no gabinete do controlador, e não apenas em um manual em uma prateleira. A maioria dos problemas de campo remonta a uma graxa desconhecida adicionada no turno da noite por alguém que não conseguiu encontrar a especificação.
Os sistemas automáticos de lubrificação de rolamentos não são uma tecnologia exótica; eles são encanamento e controle, aplicados de forma consistente. Comece contando seus pontos de lubrificação e medindo a que distância cada um deles fica de um local funcional da bomba. Escolha a família de sistemas que corresponda a esses números, escolha rolamentos que aceitem a abordagem de lubrificação que você pretende utilizar e mantenha a rotina de monitoramento rigorosa. Os rolamentos que recebem uma dose pequena, limpa e pontual durarão mais que qualquer rolamento que espera por alguém com uma pistola de graxa e uma hora livre.
