Durante a operação prolongada de guindastes, as rodas de translação sofrem desgaste devido à fadiga de contato por rolamento, ao desgaste abrasivo e ao desalinhamento do trilho. Detetar o desgaste das rodas atempadamente e avaliá-lo com precisão é fundamental para garantir a operação segura do equipamento e para planear a substituição. A Kelude Indústrias Pesadas estabeleceu uma especificação técnica para a avaliação do desgaste de rodas com base nas normas JB/T 6392-2017 e ISO 4301 / FEM 1.001.

Tipos de desgaste da superfície de rolamento e avaliação

Desgaste uniforme da superfície de rolamento: é a forma de desgaste mais comum, caracterizada pela redução uniforme do diâmetro da superfície de rolamento. Quando a quantidade de desgaste atinge 5% do diâmetro original, a roda deve ser substituída. Por exemplo, uma roda com diâmetro original de 500 mm atinge o limiar de descarte quando o diâmetro é reduzido para 475 mm. A medição deve ser feita com paquímetro ou medidor de diâmetro de roda específico, na posição central da superfície de rolamento, evitando a borda da camada endurecida. Em cada medição, calcula-se a média de quatro pontos equidistantes na superfície de rolamento para evitar erros de medição pontual.

Destacamento da superfície de rolamento: é a descamação do metal superficial causada por fadiga de contato, com profundidade geralmente entre 0,5 e 3 mm. A peça é considerada não conforme quando apresenta uma cavidade de destacamento com área ≥ 200 mm² ou quando a área total de destacamento denso (aspecto picado) excede 10% da área total da superfície de rolamento. Destacamento profundo (profundidade ≥ 3 mm) implica sucateamento imediato. A causa fundamental do destacamento é a profundidade insuficiente da camada endurecida ou tensões de cisalhamento excessivas entre camadas devido a dureza demasiado elevada.

Indentação na superfície de rolamento: é uma deformação plástica localizada causada por pressão prolongada durante paragens ou por sobrecarga. A substituição deve ser programada quando a profundidade de indentação for ≥ 1 mm ou o comprimento for ≥ 20 mm. É importante distinguir indentação de desgaste normal — a indentação apresenta um degrau de borda bem definido. As indentações ocorrem frequentemente na zona da superfície de rolamento que fica em contato durante paragens prolongadas; corpos estranhos duros, como argamassa ou barras de aço, comprimidos entre a superfície de rolamento e o trilho, também podem causar indentações localizadas.

Critérios de avaliação do desgaste do flange da roda

O desgaste do flange é uma das principais causas de sucateamento de rodas, resultante do desalinhamento da ponte e do atrito do flange contra a face lateral do trilho. O desgaste do flange manifesta-se de três formas:

Redução da espessura do friso: medir a espessura mínima do friso com paquímetro. A espessura padrão de um friso novo é de 18 a 25 mm (dependendo do diâmetro da roda e do modelo). A substituição é obrigatória quando a quantidade de desgaste atinge 50% da espessura original. Durante a medição, efetuar leituras em três posições circunferenciais do friso — exterior, centro e interior — e utilizar o valor mínimo como referência para a avaliação. O desgaste na face interna do friso é normalmente 2 a 3 vezes mais rápido que na face externa, uma vez que a face interna é a principal superfície de contato com o trilho.

Achatamento do topo do friso: desgaste do raio de concordância do topo do friso ou formação de uma plataforma. Uma largura de plataforma ≥ 5 mm é considerada não conforme. Um friso achatado perde a sua função antidescarrilamento, representando risco de descarrilamento em zonas irregulares do trilho. A altura do friso também deve ser verificada: a altura padrão original é de 25 a 30 mm, e após o desgaste não deve ser inferior a 15 mm.

Trincas na raiz do friso: qualquer trinca visível no raio R da raiz do friso — independentemente do comprimento ou profundidade — implica sucateamento imediato. Esta zona apresenta a maior concentração de tensões e a propagação de trinca é extremamente rápida, podendo causar fratura e descarrilamento durante a operação. Examinar cuidadosamente a zona do raio R com lupa de 10×, especialmente após limpeza da superfície. Se houver suspeita de trinca (aparecimento de manchas azuladas ou vestígios de óleo), confirmar com inspeção por líquidos penetrantes.

Tipos de trincas na superfície de rolamento e avaliação

As trincas na superfície de rolamento das rodas de guindaste classificam-se em dois tipos: trincas de têmpera e trincas por fadiga. As causas, morfologias e níveis de perigo destes dois tipos são completamente diferentes, assim como os métodos de avaliação.

Trincas de têmpera: resultam de aquecimento demasiado rápido durante o tratamento térmico, de uma intensidade de resfriamento inadequada ou de defeitos internos do material. Características típicas: trincas finas e retilíneas, distribuídas predominantemente na direção circunferencial, localizadas junto à borda da camada endurecida, com profundidade ≤ profundidade da camada endurecida. Não há descarbonetação nas margens da trinca. O sucateamento é determinado quando o comprimento da trinca é ≥ 10 mm (transversal) ou ≥ 15 mm (longitudinal).

Trincas por fadiga: resultam da fadiga de contato por rolamento após operação prolongada sob carga. As trincas apresentam forma arqueada ou reticular, originam-se geralmente no centro da superfície de rolamento e propagam-se para os lados, podendo ultrapassar a profundidade da camada endurecida. Partículas abrasivas ficam incrustadas nas margens da trinca. O ensaio por partículas magnéticas revela claramente a morfologia da trinca. As trincas por fadiga são mais perigosas que as trincas de têmpera — propagam-se continuamente até causar destacamento em grande escala da superfície de rolamento ou fratura da roda. Qualquer trinca por fadiga detetada exige substituição imediata.

Método de inspeção: o método mais fiável para confirmar trincas é o ensaio por partículas magnéticas. A norma interna da Kelude exige ensaio por partículas magnéticas em 100% das rodas à saída de fábrica. O procedimento consiste em limpar a superfície de rolamento (óleo e ferrugem), magnetizar a peça, aplicar suspensão ou pó de partículas magnéticas e observar sob luz ultravioleta. Na ausência de equipamento de partículas magnéticas, a inspeção por líquidos penetrantes pode ser utilizada como alternativa; embora menos precisa, permite detetar trincas superficiais a partir de 0,1 mm.

Ferramentas e métodos de inspeção

A configuração mínima para a detecção de desgaste de rodas inclui: paquímetro (faixa de medição 0–300 mm, precisão 0,02 mm) para medir a espessura do friso; medidor de diâmetro de roda ou compasso grande para medir o diâmetro da superfície de rolamento; lupa de 10× para examinar trincas superficiais. A configuração padrão acrescenta um medidor de profundidade e um detector de falhas por partículas magnéticas. A configuração avançada utiliza um medidor de espessura ultrassônico para medir a profundidade residual da camada endurecida e um microscópio metalográfico portátil para avaliar o estado microestrutural. A norma interna da Kelude exige ensaio por partículas magnéticas em 100% das rodas à saída de fábrica.

Tabela comparativa de avaliação do desgaste de rodas

A tabela comparativa abaixo reúne, num único quadro, os métodos de inspeção, os limiares de sucateamento, o grau de perigo e o procedimento de tratamento para cada modo de falha, permitindo uma consulta rápida durante as inspeções de rotina. As rodas de translação da Kelude Indústrias Pesadas são submetidas a 100% de ensaio por partículas magnéticas na saída de fábrica, garantindo a entrega sem qualquer trinca.

Perguntas frequentes sobre desgaste de rodas