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Características do conjunto FRM




figura 01 - Elementos do conjunto

  O conjunto FRM é composto de um rolamento de esferas blindado e de um mancal de ferro fundido de alta classe que varia em forma e tamanho.

  Em condições severas de contaminação e umidade no ambiente de operação, um tratamento especial no anel interno do rolamento, que protege o rolamento e o eixo contra a oxidação que poderá ocorrer entre ambos.

  A superfície externa do rolamento e a superfície interna do mancal são esféricas, tornando o conjunto autocompensador.

  O conjunto FRM permite compensar um desalinhamento do eixo de ± 5º. Porém, para relubrificação ideal, o mancal FRM possui um canal de relubrificação definido e posicionado para suportar um deslocamento de ± 2º.

figura 02 - Desalinhamento do eixo

Vedação

  Os rolamentos FRM possuem vedação em ambos os lados. Essa vedação consiste na combinação de uma borracha sintética, à prova de óleo e de alta resistência ao calor, e de uma chapa de proteção metálica.

22272.png

figura 03 -
UCX,Y,YT,ERT,G,ER,UK

figura 04 -
B,GRA,RA,RAL(E),ASS,
ORAE,SSGRA

figura 05 -
UC R3,UG R3

figura 06 -
SUC

Tolerâncias e Cargas

Mancais tipo cartucho

figura 07 - C, RC, SC, e SCX

SC
C
RC
SCX
C Øa h7
204~205 0 / -30
206~210 05~08 305~308 0 / -35
211~213 09~11 309~314 0 / -40
12~20 315~319 0 / -46
320~322 0 / -52
324~328 0 / -57
Tabela 01- Tolerâncias unidade: mm
SC
C
RC
C SCX Runout
radial
máximo
l
204~210 305~310 05~10 200 ± 200
211~213 311~318 11~18 300 ± 300
319~328 20 400 ± 300
tabela 02 - Tolerâncias unidade: mm

Mancais tipo apoio

figura 08 - P, PX, AK, AO, P(E)-U, ASE, SA, AKH, SNP, SAO, MP e IP

ASE|SA|PX
AKH|SHE|MP
P|AK|IP
PA|TB
SNP P|IP|AO|SAO
P(E)-U|SAOL
h e
03~10 203~210 505~510 305~310 ± 150 ± 700
11~18 211~218 511~518 311~318 ± 200 ± 1000
20~24 319~328 ± 300 ± 1000
tabela 03 - Tolerâncias unidade: mm
AKH
PX
SNP
A B C D E
05 130 52 90 36 23
06 170 60 100 45 30
07 185 64 109 50 35
08 200 76 124 55 37
09 215 85 134 60 41
10 252 98 156 66 50
11 274 107 176 74 53
12 294 127 195 86 62
13 352 131 196 90 65
14 364 137 220 99 69
15 382 176 294 127 88
16 421 186 300 127 92
17 480 206 345 148 98
18 530 225 370 155 128
20 590 246 420 176 148
tabela 04 - Carga estática de ruptura unidade: KN
AK|P|ASEABCDE
203037028482111
204048030552217
205059035602517
2060611550903220
2070715557964222
20808174641064324
20909185661154524
21010186731375532
21111203801455633
212122701051657042
213132811141807847
214143111161958255
2153211272038855
21635014726410764
21744116727411773
218466184324125114
20480205352147127
24666264548186166
tabela 05 - Carga estática de rupturaunidade: KN

figura 10 - P, PX, AK, AO, P(E)-U, ASE, SA, AKH, SNP, SAO, MP e IP

IPABCDE
2082401001757022
2092541001767026
2102701102007530
2113021102008032
21233013524510740
21339213524511547
31350916624511790
31451920031313793
315550200312142111
316588274410188117
317620274413186125
318676290415200126
319784294470205140
320774388470210166
322980392666274185
324921395670276245
3261260392681282262
3281180480800332312
tabela 06 - Carga estática de rupturaunidade: KN
AO|SAO|PABCDE
30514542683426
30617457864227
307199601055438
308241761185646
309271871425854
310328941487174
3113411052217586
3123201303239092
3133561472489994
3143881502609993
315418180290121111
316460185342124116
317480204350148130
318541212374156130
319598235411180132
320665264550185164
321665264550185164
321664264550185164
322805323588225186
324860472774274245
3261108500822318267
3281362607989336315
tabela 07 - Carga estática de rupturaunidade: KN

Mancais tipo tensor

figura 11 - T, TX, ST e MST

Caixas ST|T200
A
T300
A
TX
A
20432
20530505355040
20630606426053
20730707556876
20830808837579
20930909759285
210310108310490
2113111195116104
2123121295125123
21331313134144123
21431414136164124
21531515135177124
21631616137198144
21731717158202155
218318158244
319260
320312
321312
322336
324380
326407
328418
tabela 08 - Carga estática de rupturaunidade: KN
TSTTTX
MST
Parale-
lismo
ke
204~210305~31005~10500+ 200
0
0
- 500
211~218311~31811~17600+ 300
0
0
- 800
319~322700+ 300
0
0
- 800
324~328800
tabela 09 - Tolerânciasunidade: mm
Suporte
esticador
WB
Dimensões das guias
(mm)
J
J2
H ±0.5A0
+0.5
204~2057711± 700
206~2079011
208~21010315
211~21213120± 1000
213~21515224
21616724
21717528
21819424
tabela 10 - Tolerânciasunidade: mm

figura 12 - T + WB

figura 13 - T + WB

TØd
(medida
nominal)
dim. porca
N2
mm
N1
mm
305223212
306243814
307264016
308284618
309305020
310325522
311346024
312366424
313386426
314~315427528
316~317469034
318~319509538
320~3215210038
3225511042
3246012048
3266513052
3287014056
tabela 12 - Tolerânciasunidade: mm
T|WBSTTXMSTØddim. porca
(medida
nominal)
N2
mm
N1
mm
mmpol
204~205204165/82814,0
206~207205~20705~0625~30183/43216,3
208~210208~21007~0935~452614221,8
211~212211~21210~1150~55305620,0
213~21621312~1560~75366029,0
217~21816~1780~90426530,0
95~100469034,0
tabela 11 - Tolerâncias

Mancais tipo flange


figura 14 - F, FX, F(E)-U, CJ, CJO, MSF e SLF

figura 17 - FL, FLX, FT, CJT, LFL, LCTE, FJT e FX2


figura 15 - CFTR e TR

figura 18 - TM


figura 16 - FA

figura 19 - FB e FK

CJ|CJT|LFL|LCTE
FX|FLX|FCX
FCSX|MFCX|FJT
F|FX|TMFL|FT|FB
FK|CFTR|TR
FDR|MSF|SLF|FA
F|CJO|FL
FS|MEO
F(E)-U|FC(E)-U
ei
03~10203~210305~310± 700± 500
20~24211~218311~328± 1000± 800
tabela 13 - Tolerânciasunidade: mm

figura 20 - CJTZ

figura 22 - FC, FCF, FCX, FCSX, MFCX,
FC(E)-U, ME, MEO, MFC e FE

figura 21 - FS

figura 22 - FDR

ME|CJTZFC|FCF|MFC FS|MEO
FC(E)-U
FCX|FCSX
MFCX|FE
eiØf h8
04~06204~20630505± 700± 5000 / -46
07~10207~210306~30806~100 / -54
11~17211~217309~31311~15± 1000± 8000 / -63
18~20218314~31916~200 / -72
24320~3280 / -81
tabela 14 - Tolerânciasunidade: mm

figura 24 - F, CJ e FX

figura 25 - FL, CJT e FLX

Caixas F200
CJ
CJT
FL200
FXFLXF300FL300
ABABABABABAB
0340162212
2040442182313
20505305642236166332282072353820
20606306642738205236263079456923
20707307643539226046303495526426
208083087042452668483639130606135
209093098049603370514454108649843
2101031098526241995553581477810655
211113119057543100641667710758
21212312100638852154791869511762
21313313172699661157801669112081
21414314186749868188862309616685
2151531518978110722018026011014692
21616316166841318718498235120180106
2171731721095138920869626612519475
21818318251106145149188101330140229136
319310165267188
20320265130200130278156359175274194
321196372176276196
322455256300228
24324372180280600300408288
326856405420356
3281260142578467
tabela 15 - Carga estática de rupturaunidade: KN

Rolamentos


figura 26 - Tolerâncias para rolamentos

Diâmetro
nominal
(d)
Furo cônico
∆dmp
desvio
∆d1mp-∆dmpVdp
de
mm
até
mm
máxmínmáxmínmáx
1830+210+2100
3050+250+2500
5080+300+3000
80120+350+4200
tabela 16 - Furo cônico (UK)unidade: mm
Ø externo (D)∆Dmp
desvios
Runout
radial
de
mm
até
mm
máxmín
30500-1120
50800-1325
801200-535
1201500-1840
1501800-2545
1802500-3050
tabela 17 - Diâmetro externounidade: mm
Diâmetro
nominal
(d)
Ø dLarguraRunout
radial
∆dmp
desvio
∆ds
desvio
∆Bis∆Bes
de
mm
até
mm
desvio
máxmínmáxmínmáxmín
1018+180+22-40-12015
1830+210+25-40-12018
3050+250+30-50-12020
5080+300+36-60-15025
80120+350+42-70-20030
tabela 18 - Furo cilindríco (UC, Y, UCX, B, ASS, YT, ERT, UG, G, UGR, GRA, ER, RA, RAL(E), ORAE, SS)unidade: mm

Cargas aplicadas ao rolamento

Valor da carga estática

  Quando o rolamento está submetido a cargas estáticas, as esferas desse rolamento sofrem uma deformação plástica da superfície no ponto de contato dessas esferas com a pista de rolagem. Essa deformação se acentua com o aumento da carga e, a partir de um certo limite, um funcionamento mais suave é prejudicado.

  Através de vias experimentais, é verificado que uma deformação de 0.0001 vezes o diâmetro da esfera ocorre na maioria dos pontos de contato da esfera com a pista de rolagem, podendo ser tolerada sem danos para a eficiência de giro.

  O valor da carga estática se refere à carga de valor fixo, limite no qual uma específica quantidade de deformação permanente ocorre. Isso se aplica a rolamentos de pura carga radial.

  Geralmente, a carga equivalente estática permitida é limitada pelo valor da carga estática. Contudo, dependendo dos requisitos quanto a fricção e cargas, esses limites podem ser maiores ou menores do que o valor da carga estática.

  O fator de segurança pode ser determinado considerando a máxima carga equivalente estática.



Onde:
Po máx carga equivalente estática máx., Kgf
Cor valor da carga estática, Kgf
So fator de segurança (tabela 19)
 
Condições de operaçãoFator de
segurança
So
Alta rotação2
Rotação normal1
Baixa rotação, altas cargas0.5
tabela 19 - Fator de segurança

Cargas agindo no rolamento

  As cargas aplicadas a um rolamento geralmente incluem o peso do próprio elemento rotativo, a carga produzida pelo trabalho da máquina, a carga resultante da força de transmissão. Em adição, a operação da máquina inevitavelmente provoca diferentes níveis de vibração e de choque. Levando esses fatores em consideração, o valor teórico da carga é multiplicado por fatores de segurança. Esses são chamados fatores de carga fw (tabela 20). Logo:



 
Condições de cargafw
Mínima ou sem choques1 até 1.2
Algum grau de choque,
equipamentos vibratórios
1.2 até 1.5
Choques violentos1.5 até 3
tabela 20 - Fatores de carga

Carga aplicada no rolamento pela força de transmissão

  Quando é transmitida por correias, rodas dentadas ou correntes, a força que age sobre o eixo pode ser calculada pelas seguintes fórmulas:


sendo

Ou
Onde:
Kt força de transmissão (força de transmissão efetiva da correia, corrente ou força tangencial de engrenagens), Kgf
T torque, Kgf.m
r raio efetivo da polia, engrenagem, etc., m
H potência de transmissão, Kw
n rotações, rpm
f fn, fz ou fp - fator que varia de acordo com o sistema de transmissão

Fator fn: transmissão por correias

  Nos casos em que a distância entre eixos é pequena e a rotação é baixa ou as condições de operação são severas, deverá ser utilizado o maior fator fn (tabela 21).


Tipo da correiafn
Correias - V -1.5 até 2.0
Correias sincronizadas1.1 até 1.3
Correias planas
(com polia tensora)
2.5 até 3.0
Correias planas3.04 até 4.0
tabela 21 - Fator fn

Fator fz: engranagens

  O valor do fator fz é praticamente o mesmo descrito para fw (tabela 20). Contudo, nos casos em que a engrenagem é o elemento componente, vibrações e choques serão produzidos. Logo, é necessário utilizar valores de acordo com o tipo da engrenagem (tabela 22).


Tipo de engrenagemfz
Engrenagem de precisão1.05 até 1.1
Engrenagem com grau de acabamento comum 1.1 até 1.3
tabela 22 - Fator fz para engrenagens como elemento componente

Fator fp: transmissão por correntes

  Quando a potência é transmitida por correntes, a força de transmissão efetiva na coroa é calculada pela fórmula Kt. Para obter a carga de operação, a força deve ser multiplicada pelo fator da corrente (fp), de 1.2 até 1.5.



Distribuição da carga radial

  A carga, agindo no eixo, é distribuída para os rolamentos que o suportam.

  As figuras abaixo mostram a carga (W) sendo aplicada no eixo entre dois rolamentos (figura 27) e externamente (em balanço) aos rolamentos (figura 28).

  O cálculo pode ser feito pelas seguintes fórmulas:


figura 27

figura 28

Carga do equivalente radial dinâmico

  O valor da carga dinâmica apresentado nas tabelas dimensionais é aplicado somente quando a carga nos rolamentos for puramente radial. Na prática, contudo, os rolamentos são submetidos à combinação de carga radial e axial. O equivalente radial dinâmico é a conversão do valor de carga radial e axial em um simples valor de carga radial, o qual terá efeito sobre a vida útil do rolamento e será equivalente à carga atual empregada.




Onde:
Pr Carga do equivalente radial dinâmico, Kgf
X Fator radial
Fr Carga radial, Kgf
Y Fator axial
Fa Carga axial, Kgf
Fa / CoreFa / Cor > e
XY
0.010.180.562.46
0.020.202.14
0.040.241.83
0.070.271.61
0.100.291.48
0.150.321.35
0.200.351.25
0.300.381.13
0.400.411.05
0.500.441.00
tabela 23 - Fatores

- Cor = carga estática (ver tabela de dimensões).

- Quando o valor de Fa / Cor ou Fa / Fr não corresponder à tabela 23, os valores intermediários podem ser calculados por interpolação aritmética.

- Quando somente cargas radiais são envolvidas ou quando Fa / Fr≥ e , o valor de X = 1 e Y = 0, resultando na seguinte equação:


Carga do equivalente radial estático

  No caso de rolamentos estacionários que operam em baixa rotação (aprox. 10 rpm) ou que produzem leves movimentos oscilatórios, é necessário levar em consideração a carga do equivalente radial estático.

  No caso, a seguinte formula é utilizada:

Onde:
Por Carga do equivalente radial estático, Kgf
Xo Fator radial estático
Fr Carga radial, Kgf
Yo Fator axial estático
Fa Carga axial, Kgf

- Para rolamento de esfera: Xo=0.6 e Yo=0.5.

- Quando somente a carga radial é envolvida ou quandoFa / Fr≥ e, são utilizados Xo = 1 e Yo = 0.

Logo:


Carga axial

  A capacidade de carga axial dos rolamentos depende fundamentalmente da rigidez da fixação no eixo.

  Os rolamentos com fixação por parafusos (Y200, Y300, UCX00, B200, ER200, ASS200) ou colar excêntrico (G200, G300, GR200, GRA200, RA200, RAL(E)) podem suportar cargas axiais de até 20% da capacidade da carga dinâmica, no caso de estarem montados com ajuste por interferência ou eixos escalonados (apoiados), suportam até 25% dessa carga. Deve-se levar em consideração que os respectivos parafusos estejam devidamente apertados conforme tabela 24, tabela 25, tabela 27 e tabela 28.

  Rolamentos com fixação por colar de travamento concêntrico (Y200T, ER200T) ou por buchas adaptadoras (UK200, UK300) podem suportar cargas axiais de 15% a 20% da capacidade da carga dinâmica.

Compensação para expansão axial do eixo

  Quando vários conjuntos FRM estão montados no mesmo eixo ou há uma grande distância entre os conjuntos, um dos rolamentos (lado motriz) deverá estar fixo ao eixo e sujeito a cargas radial e axial. O(s) outro(s) conjunto(s) deve(m) estar sujeito(s) somente à carga radial, para tal, esse(s) conjunto(s) deve(m) ser fixo(s) ao eixo através de um sistema que permita a sua expansão, tais como: cartuchos flutuantes (figura 29) ou parafusos flutuantes do tipo W6 (figura 30) ou W5 (figura 31). Essa expansão ocorre devido ao aumento de temperatura ou a possíveis erros de montagem na distância entre as unidades. Quando um parafuso do tipo W5 ou W6 é usado para um eixo com entalhe, a tolerância de ajuste recomendada é h7 ou h8.

  Caso não haja um conjunto disponível para compensar a expansão do eixo, os rolamentos estarão sujeitos à alta carga axial e consequente falha prematura.

  Se a temperatura de operação for superior a 100ºC, deve-se usar rolamentos especiais para alta temperatura (série HT2).

  Para maiores detalhes consulte nosso departamento técnico.



figura 29

figura 30

figura 31




Montagem do conjunto FRM

Montagem no eixo

Rolamentos com fixação por parafusos


figura 32

figura 33

figura 34


  Os rolamentos são fixados ao eixo pelo aperto de dois parafusos (Y200, Y300, UCX00, B200, ER200 e ASS200). Mas, para que a operação seja realizada adequadamente, antes de apertá-los, é desejável que o eixo seja desgastado planamente (figura 32) ou escareado (figura 33) na região onde os parafusos entrarão em contato com ele.

  Em aplicações onde os rolamentos estão sujeitos a cargas de vibração, choque ou onde grandes cargas axiais atuam, deve ser usado um eixo com encosto, fixando o conjunto com uma porca (figura 34). Para essa aplicação, os parafusos devem ser, também, firmemente apertados.

  Um aperto excessivo dos parafusos pode dificultar o giro do rolamento ou causar trincas no anel interno e, ao contrário, se houver um aperto insuficiente, os parafusos podem afrouxar-se durante a operação, causando escorregamento entre o anel interno e o eixo. Portanto, os parafusos devem ser apertados com o torque recomendado (tabela 24 e tabela 25).

  O anel interno dos rolamentos é tratado termicamente e isento de trincas, portanto, pode permanecer fixo ao eixo ainda que em aplicações onde esteja sujeito a altas cargas contínuas de vibrações e choques.


Parafusos (ds)RolamentosTorque de aperto
MétricoUNFYUCXKgf.cmLbf.pol
M5x0,81/4-28201~2032522
M6x1,01/4-28204~206
305~306
0550
40
43
35
M8x1,05/16-24207~209
307
06~08120
85
104
74
M10x1,253/8-24210~212
307~308
09~11240
165
208
143
M12x1,251/2-20
7/16-20
213~218
310~314
285247
M14x1,59/16-18315~31618285247
M16x1,55/8-18220
317~319
20680590
M18x1,53/4-16320680590
tabela 24 - Torque de aperto recomendado aos parafusos do anel interno do rolamento

Parafusos (ds)RolamentosTorque de aperto
MétricoUNFB|ASSERKgf.cmLbf.pol
M5x0,81/4-28201~2032522
M6x1,01/4-28204~207

201~206

50

40
43

35
M8x1,05/16-24208

207~209

120

85
104

74
M10x1,253/8-24210~212

240

165
208

143
M12x1,251/2-20

7/16-20
215285247
tabela 25 - Torque de aperto recomendado aos parafusos do anel interno do rolamento

Rolamentos com fixação por colar concêntrico


figura 35

  Os rolamentos com fixação por colar de travamento concêntrico (Y200T, ER200T) são montados ao eixo pelo aperto dos dois parafusos, dispostos a 45º, existentes no colar concêntrico (figura 35). Esses parafusos exercem uma força igual em todos os segmentos ranhurados do anel interno do rolamento.

  Os parafusos devem ser apertados com o torque recomendado (tabela 26) pois, um aperto excessivo dos parafusos pode dificultar o giro do rolamento ou causar trincas no anel interno e, ao contrário, se houver um aperto insuficiente, os parafusos podem afrouxar-se durante a operação, causando escorregamento entre o anel interno e o eixo.

  Esse sistema de fixação por assegurar maior rigidez ao eixo, quando comparado aos demais sistemas de fixação, é apropriado para equipamentos que operam no limite de rotação do rolamento, casos com reversão no sentido de rotação do eixo (horário e anti-horário), paradas e acionamentos súbitos.


Parafusos (ds)RolamentosTorque de aperto
MétricoUNFY TER TKgf.cmLbf.in
M5x0,810-322042522
M6x1,01/4-28205~206204~2065043
M8x1,05/16-24207~209207~209120104
M10x1,253/8-24210~212210~214240208
M12x1,257/16-20215285247
tabela 26 - Torque de aperto do parafuso para rolamentos com travamento por colar concêntrico

Rolamentos com fixação por colar excêntrico


figura 36

  Os rolamentos com fixação por colar de travamento excêntrico (G200, G300, GR200, GRA200, RA200, RAL(E)) são montados no eixo encaixando o rebaixo excêntrico do colar no anel interno do rolamento (figura 36). Para aperto do colar, gire-o na direção da rotação e fixe-o ao eixo apertando o parafuso (tabela 27 e tabela 28). O colar aperta-se com a força correspondente às cargas radiais de operação.

  Se o aperto do colar for na direção oposta à rotação do eixo, ao iniciar a operação, o colar irá afrouxar e apertar no sentido da rotação. Porém, se o conjunto estiver submetido a cargas axiais o eixo pode deslizar no rolamento durante essa operação.

  Aplicações onde a rotação do eixo ocorre no sentido horário e anti-horário, é necessário usar um eixo com encosto e uma porca (figura 34).

  Em casos de operação com cargas axiais superiores a capacidade do rolamento, um eixo com encosto deve ser usado (figura 34).


Parafusos (ds)RolamentosTorque de aperto
MétricoUNFGRA|RARAL(E)Kgf.cmLbf.in
M5x0,83/16-32012~102
20~30
5043
M6x1,01/4-28
5/16-24
201~205
206
8069
M8x1,05/16-24207~21010086
M10x1,253/8-24211~212159138
tabela 27- Torque de aperto do parafuso para rolamentos com travamento por colar excêntrico GRA, RA, RAL e RALE

Parafusos (ds)RolamentosTorque de aperto
MétricoUNFGGRKgf.cmLbf.in
M5x0,83/16-325043
M6x1,01/4-28
5/16-24
203~206
204~206
204~2068069
M8x1,05/16-24207~210
306~307
207~21010086
M10x1,253/8-24211
212~215
308~312
200
300
300
173
260
260
M12x1,257/16-20216
314
350350
M16x1,55/8-18315~316550520
M20x1,53/4-16318~320800700
tabela 28 - Torque de aperto do parafuso para rolamentos com travamento por colar excêntrico G e GR

Rolamentos com fixação por bucha adaptadora


figura 37

  Os rolamentos com fixação por bucha adaptadora (UK200 e UK300) permitem maior tolerância nos eixos e podem ser usados em aplicações sujeitas a vibrações e choques pesados (figura 37).



figura 38 - Posição inicial

figura 39 - Posição final


ßRolamentoUK
70º205~211305~311
90º212~216312~316
120º217~218317~328
tabela 29 - Ângulo de travamento da bucha adaptadora

  O processo de montagem do rolamento com fixação por bucha adaptadora é o seguinte:

a) deslize a bucha adaptadora no eixo até a posição requerida;

b) deslize o conjunto no eixo e acople a parte cônica do rolamento na parte cônica contrária à bucha;

c) monte a porca na bucha e aperte com a mão;

d) com um marcador industrial referencie, conforme o eixo do rolamento (tabela 29), a porca e a bucha (figura 38) ;

e) gire a porca com uma chave apropriada (de gancho) até coincidir com a referência feita na bucha (figura 39);

f) retire a porca;

g) remonte a arruela e porca;

h) reaperte até fazer coincidir com um dente da arruela;

i) dobre um dente da arruela dentro de um entalhe da porca para prevenir afrouxamento;

j) fixe o conjunto à estrutura da máquina.



Inspeção

  Quando a montagem dos conjuntos FRM estiver completa, verifique se os procedimentos foram seguidos apropriadamente. Gire o eixo com a mão e certifique-se que ele esteja rotacionando suavemente. O sistema deve ser acionado, inicialmente, à baixa velocidade, sem carga. Depois a velocidade e a carga deverão ser aumentadas gradualmente até as condições requeridas, observando o ruído e o aumento da temperatura durante a operação.

Variação da temperatura

  A temperatura na superfície do anel interno do rolamento e do mancal deve ser verificada durante a operação. Geralmente, a temperatura aumenta até um valor constante e se estabiliza em algumas horas após o início da operação. Mas, se o conjunto FRM for montado inapropriadamente ou ocorrerem outras irregularidades, a temperatura poderá aumentar significativamente e não se estabilizar nesse período.

  Os itens acima devem ser verificados durante o início da operação. Caso não ocorram irregularidades, comece a operar a máquina normalmente.

  O ruído e a temperatura devem ser inspecionados periódica e regularmente durante a operação, para que qualquer anormalidade possa ser detectada brevemente.



Lubrificação

Unidades de mancal

  A graxa injetada pela engraxadeira flue para dentro da câmara do rolamento através do canal de graxa na caixa e do furo de graxa no anel externo do rolamento. Existem 2 tipos de engraxadeiras disponíveis como mostrado na tabela 30 e tabela 31. O tipo conveniente deve ser selecionado de acordo com a posição de montagem das unidades de rolamento.

  As séries média de mancais (PX00, FX00, FCSX00, FCX00 e TX00), normalmente com a marca AMI, atendem o mercado dos EUA e utilizam graxeira 1/8-27NPT.


EngraxadeiraMancaisTamanho
TipoRosca
1/4-28 UNFCartucho
TM 200
201~218
305~328 X05~X20
Apoio
Flange
201~213
305~313
X05~X12
25~60
T 200
ST 200
HE 00
ECH 200
201~213
04~10
1/8-27 NPT Apoio
Flange
214~218
314~328
X13~X20
65~100
T 200
ECH 200
214~218
1/4-28 UNF MT 0
T 300
TX 00
MST 00
5~10
305~313
X05~X12
25~60
1/8-27 NPT314~328 X13~X20
65~100
tabela 30 - Tipo de engraxadeira para mancais FRM
EngraxadeiraMancaisTamanho
TipoRosca
1/4-28 UNFCartucho
TM 200
203~213
305~328
Apoio
Flange
ECH 200
203~205
1/8-27 NPT Apoio
Flange
ECH 200
206~218
305~328
X05~X20
1/4-28 UNFTensor
(exceto série ECH 200)
203~205
1/8-27 NPT206~218
305~328
X05~X20
tabela 31 - Tipo de engraxadeira para mancais AMI

  


Unidades de rolamento

  As unidades de rolamento FRM são pré-lubrificadas com graxa à base de lítio, que proporciona uma boa resistência à água e ao calor, além de ótima estabilidade mecânica.

  Para se escolher o lubrificante adequado é necessário conhecer as condições de operação dos rolamentos tais como: velocidade, carga, tipo de soli-citação e ambiente de trabalho.

Relubrificação

  Os rolamentos FRM são relubrificáveis e possuem furos de relubrificação em ambos os lados do anel externo, com exceção das séries ER200, GR200, RA200 e RAL(E), o que facilita a montagem do rolamento no mancal e garantem sua relubrificação.


figura 40 - Furos de lubrificação dos rolamentos

Frequência

  As condições operacionais do rolamento devem ser consideradas para o ajuste do intervalo de relubrificação.

  O intervalo de relubrificação pode ser definido através da figura 41, onde valores estimados são apresentados para uma temperatura de funcionamento de 50 °C, utilizando graxas à base de lítio de boa qualidade.

  Deve-se ajustar a frequência de relubrificação em função do nivel de contaminação (tabela 32) e temperatura (tabela 33) aos quais o rolamento é exposto.

  Todavia, em linhas gerais:

  - Não é recomendável utilizar intervalos de relubrificação que excedam 20.000 horas;

  - Na presença de contaminação, é recomendado aumentar a frequência de relubrificação seguindo a tabela 32;

  - Aplicações sujeitas a contaminações por fluidos (água, fluidos de processamento) exigem um intervalo reduzido de lubrificação;

  - Em casos de temperaturas acima de 50°C, é recomendado, para cada 15°C de aumento de temperatura, reduzir pela metade o intervalo de relubrificação obtido na figura 41 (vide tabela 33). Atentar para que o limite de temperatura de trabalho da graxa ou do rolamento não seja excedido;

  - Acima de 80°C já é recomendada a aplicação de rolamentos HT2, pois são mais adequados para operação em altas temperaturas;

  - Para eixos posicionados na vertical os intervalos sugeridos na figura 41 devem ser reduzidos pela metade.


Quantidade

  A quantidade de graxa para relubrificação pode ser obtida através da seguinte equação:


Onde:
G Quantidade de graxa, g
D Diâmetro externo do rolamento, mm
B Largura total do rolamento, mm


figura 41 - Intervalo de relubrificação com graxa para rolamentos radias de esferas


Contaminação ambiente
Muito limpoh
Limpoh/2
Sujoh/4
Sujo e úmidoh/8
Muito sujo e úmidoh/16
tabela 32- Ajuste por contaminação
Temperatura de operação
50ºCh
65ºCh/2
80ºCh/4
95ºCh/8
110ºCh/16
tabela 33 - Ajuste por temperatura


Tampas de proteção

  Além de aplicações onde uma proteção extra é necessária, as tampas FRM são ideais para isolar as extremidades dos eixos, promovendo uma máxima proteção e respeitando normas de segurança relacionadas a elementos rolantes expostos. A escolha da tampa depende da aplicação do conjunto.

Ferro fundido (C, CE)


figura 42 - Tampas em ferro fundido

disponibilidade: até eixo Ø120mm


opções: cega (CE) e passante (C)


material: ferro fundido e lábio vedante podendo ser em borracha nitrílica, viton, feltro ou amianto grafitado


montagem: em todas as séries de mancais montados com rolamentos com fixação por parafusos, colar concêntrico ou bucha adaptadora.

Aço estampado (S, SE)


figura 43 - Tampas em aço estampado

disponibilidade: até eixo Ø60mm


opções: cega (SE) e passante (S)


material: aço estampado e lábio vedante em borracha nitrílica


montagem: em mancais da série 200 montados com rolamentos com fixação por parafusos, colar concêntrico ou bucha adaptadora.

Borracha (ECY)


figura 44 - Tampas em borracha

disponibilidade: até eixo Ø90mm


opções: cega (ECY A) e passante (ECY B)


material: lábios vedantes incorporados - pode ser nitrílico, EPDM ou silicone (cor branca)


montagem: em todas as séries de mancais montados com rolamentos com qualquer fixação.

Interna (TI)


figura 45 - tampas em plástico e interna

disponibilidade: até eixo Ø60mm


opções: passante (TI)


material: borracha nitrílica


montagem: em mancais da série 200 montados com rolamentos da série B200 ou GRA200.





Vida útil

  As superfícies da pista de rolagem das esferas e elementos rolantes dos rolamentos, operando sob condições normais, estão constantemente sujeitas a forças compressivas contínuas que ocasionam fadiga e, eventualmente, falhas.

  A vida útil efetiva dos rolamentos é dimensionada em termos do número de revoluções que um rolamento pode suportar antes de ocorrerem falhas nas superfícies de rolagem e das esferas.

  No entanto, instalações impróprias, lubrificação insuficiente, choques e/ou seleção incorreta do rolamento podem provocar problemas, como desgaste acelerado, quebra, abrasão, oxidação, etc., diminuindo a vida útil dos rolamentos. Precauções devem ser tomadas no sentido de evitar que esses aspectos interfiram no processo, visto que a causa de um problema pode não ser simplesmente a fadiga do material.

  É importante salientar que condições estáveis de operação e rigidez do equipamento são fatores preponderantes para a vida útil dos conjuntos.

Valor de carga dinâmica e carga calculada

  Um grupo de rolamentos semelhantes, quando submetidos a cargas e a condições de operação idênticas, podem ter durabilidade diferente.

  Para se explicar essa diferença, considera-se a fadiga do próprio material de rolamento, calculando-se a relação entre a vida útil e o valor da vida básica do rolamento.

  O cálculo da vida útil é baseado em um modelo estatístico de 90% de uma amostragem na qual se considera um grupo idêntico de rolamentos, submetidos às mesmas condições de operação, calcula-se a vida útil pelo número de revoluções e pelas horas de operação até o limite anterior à falha ocasionada pela fadiga do material. Nesse modelo estatístico, o valor da vida útil é expresso pelo número de revoluções, mas também pode ser expresso pelo total de horas de operação.

  O cálculo do valor da carga dinâmica é feito com base na capacidade de carga constante que um rolamento pode suportar em um milhão de revo-luções. Nos rolamentos radiais, esse valor é aplicado à carga radial pura.

  A relação entre o valor da vida útil e a carga do rolamento é dada por :


Onde:
L10 Valor da vida útil, 106 revoluções
Cr Carga radial dinâmica, Kgf
Pr Carga dinâmica equivalente, Kgf

Essa relação também pode ser expressa em horas:

Onde:
Lh Valor da vida útil, horas
n rotação, rpm

Aplicações

  Para fazer a seleção de um rolamento, é essencial que o requisito de vida útil seja estabelecido em relação às condições de operação. O requisito de vida útil de um rolamento é geralmente determinado pelo tipo de equipamento em que o rolamento será utilizado, pela duração do serviço e confiabilidade requerida.

  Quando determina-se o rolamento, a vida útil é um importante fator, contudo, além da vida do rolamento, a força e a rigidez do eixo e do mancal também devem ser levadas em consideração.

Fatores de ajuste da vida útil

  O valor da vida útil do rolamento (fator de confiabilidade de 90%) pode ser calculado através das fórmulas apresentadas anteriormente, contudo, em algumas aplicações, fatores acima de 90% de confiabilidade podem ser requisitados. Condições de temperatura, de rotação e de lubrificação exercem significativo efeito sobre a vida útil.

  Usando os fatores de ajuste da vida útil, temos:


Onde:
Lna Valor da vida útil do rolamento ajustada em milhões de revoluções
a1 fator de ajuste de confiabilidade
a2 fator de ajuste em relação à construção / material
a3 fator de ajuste em relação às condições operacionais

Fator de ajuste para confiabilidade, a1

  Valores do fator de ajuste de confiabilidade a1:


Confiabilidade %LnFator de
Confiabilidade a1
90L101.00
95L50.62
96L40.53
97L30.44
98L20.33
99L10.21
tabela 34 - Fator a1

Fator de ajuste para material / construção, a2

  Os valores da carga dinâmica dados em tabela são para rolamentos FRM submetidos a esforços contínuos. Conseqüentemente a2=1 é usado como fator de ajuste. O valor de a2 poderá ser a2 > 1, caso o rolamento seja fabricado sob requisitos de materiais especiais.

  Quando um rolamento de alto teor de carbono e de tratamento térmico normal opera por um longo período de tempo em temperaturas excedendo 120ºC, seu dimensional é consideravelmente afetado.

  Para maiores detalhes consulte nosso departamento técnico.


Fator de ajuste para condições operacionais, a3

  O fator de condições operacionais a3 é usado para ajustar condições de lubrificação, de temperatura operacional, entre outros.

  Quando as condições de lubrificação são satisfatórias, o fator a3=1 e, quando essas condições são excepcionalmente favoráveis, o fator pode ter valor a3>1.

  Contudo, quando as condições de lubrificação são extremamente desfavoráveis e a formação do filme de óleo entre a pista de rolagem e os elementos rolantes é insuficiente, o fator tem valor a3<1 (figura 46). Essa insuficiência da formação da película pode ser causada, entre outros exemplos, pela baixa viscosidade (abaixo de 13mm2/s).

  Assim como a temperatura de operação do rolamento aumenta, a dureza do material decresce; logo, a vida útil do rolamento decresce.



figura 46 - Fator a3


figura 47 - Nomógrafo









Limite de rotação

  O limite de rotação dos rolamentos é principalmente determinado pelo ajuste entre o rolamento e o eixo, sendo que:

  - Para rolamentos com fixação por parafusos ou colar excêntrico (operando sob condições normais de carga e rotação), é recomendado o ajuste h7;

  - Em operações com carga leve e de baixa rotação, é recomendado o ajuste h8 ou h9;

  - Em operações com altas cargas e / ou altas rotações, é recomendado o ajuste j7;

  - Para rolamentos com fixação por bucha adaptadora, é recomendado o ajuste h9 e classe de tolerância IT5;

  - quanto maior for a rotação e a carga aplicada, mais preciso deverá ser o ajuste (tabela 37) entre o rolamento e o eixo.


d
(mm)
Série 200
Tolerância de eixo
j7
(h9/IT5)
h7h8h9
126700530038001400
156700530038001400
276700530038001400
206000480034001200
255600400030001000
30450034002400850
35400030002000750
40360026001900670
45320024001700600
50300022001600560
55260020001400500
60240018001200450
65220017001100430
70220016001100400
75200015001000380
8019001400950340
8518001300900320
9017001200800300
9516001100750280
10015001000700260
tabela 35 - Rotações (Série 200)unidade: rpm
d
(mm)
Série 300 / X 00
Tolerância de eixo
j7
(h9/IT5)
h7h8h9
25500036002600900
30430030002200800
35380028002000700
40340024001700630
45300022001500560
50260020001400500
55240018001300450
60220017001100430
65200015001100400
70190014001000360
7518001300900340
8017001200850320
8516001100800300
9015001100750280
9514001000700260
1001300950670240
tabela 36 - Rotações (Série 300 / X00)unidade: rpm






Ajuste do eixo
acima
de
atéj7h7h8h9
1018máx.
mín.
+12
-6
0
-18
0
-27
0
-43
1830máx.
mín.
+13
-8
0
-21
0
-33
0
-52
3050máx.
mín.
+15
-10
0
-25
0
-39
0
-62
5080máx.
mín.
+18
-12
0
-30
0
-46
0
-74
80120máx.
mín.
+20
-15
0
-35
0
-54
0
-87
tabela 37 - Ajustesunidade: mm


FRM, a mais completa linha original em conjuntos de rolamentos e mancais para aplicação industrial, agrícola e alimentícia.