Interpretação da norma ISO 24615:2019 «Guindastes — Rolamentos de rotação»

Tipos e estrutura dos rolamentos giratórios

A norma ISO 24615:2019 classifica os rolamentos de rotação para gruas em três categorias: rolamentos de rotação de uma fileira de esferas — compostos por um anel interior, um anel exterior e um conjunto de esferas de aço (que rolam numa pista de rolamento em arco). Capacidade de carga média (força axial + momento de capotamento) — — adequados para guindastes de torre e guindastes sobre rodas de pequena e média dimensão (momento de elevação ≤ 1000 kN·m). Rolamentos de rotação com rolos cruzados — compostos por anel interior, anel exterior e um conjunto de rolos cilíndricos (os rolos estão dispostos de forma cruzada — os eixos dos rolos adjacentes são perpendiculares entre si). Elevada capacidade de carga (força axial + força radial + momento de tombamento) — boa rigidez e elevada precisão — adequado para guindastes de torre de média dimensão e guindastes de pórtico (momento de elevação de 1 000 a 5 000 kN·m). Rótulas de rolos em três filas — compostas por três pistas de rolamento independentes (a fila superior de rolos suporta a carga axial + o momento de capotamento — a fila inferior de rolos suporta a carga axial oposta + o momento de capotamento — a fila central de rolos suporta a carga radial). Capacidade de carga máxima — adequado para guindastes de torre de grande porte, guindastes de pórtico e guindastes de contentores portuários (momento de elevação ≥ 5 000 kN·m). Modo de fixação do rolamento giratório — o anel interior é fixado na plataforma giratória (estrutura inferior) — o anel exterior é fixado na plataforma rotativa (estrutura superior) — utilizando parafusos de alta resistência. A norma especifica os principais parâmetros dimensionais do rolamento de rotação — diâmetro da pista de rolamento (mais de 20 especificações, desde Φ400 mm até Φ5000 mm), diâmetro e quantidade de rolos/esferas, bem como o diâmetro do círculo de divisão dos parafusos de montagem e a quantidade de parafusos. Anel dentado do rolamento giratório — os dentes são usinados na circunferência exterior do anel exterior ou na circunferência interior do anel interior (engatando com uma pinhão de acionamento externo para impulsionar a rotação). A norma exige uma dureza da superfície dentada de HRC 50 a 55.

Materiais e tratamento térmico

Requisitos da norma relativos aos materiais e ao tratamento térmico dos rolamentos giratórios: Materiais dos anéis interior e exterior — aço-liga 50Mn, 42CrMo ou 40CrNi2Mo — submetidos a tratamento de têmpera e revenimento (HB 280~340). A superfície das pistas de rolamento deve ser submetida a têmpera por indução ou por chama — profundidade da camada de têmpera ≥ 3 mm — dureza da superfície da pista de rolamento HRC 55~62 (deve existir uma zona de transição entre a dureza da camada endurecida e a dureza da matriz — para evitar a descamação da pista de rolamento causada por variações bruscas de dureza) . Superfície dos dentes das engrenagens — a superfície dos dentes deve ser submetida a têmpera por indução — profundidade da camada de têmpera ≥ 2 mm — dureza da superfície dos dentes HRC 50~55. Corpos rolantes — As esferas de aço são fabricadas em aço para rolamentos GCr15 (dureza após têmpera e revenimento: HRC 60~65) — Os rolos cilíndricos são fabricados em aço para rolamentos GCr15SiMn. Gaiola — Utilizam-se gaiolas estampadas em banda de aço Q235B ou gaiolas de nylon (gaiolas de nylon — boa autolubrificação, peso reduzido — adequadas para rotações a velocidades médias e baixas). Qualidade do endurecimento — Ensaio de estabilidade ao revenimento — Manutenção a 150 °C durante 4 horas — Redução da dureza ≤ 1 HRC. Inspecção não destrutiva — As peças forjadas dos anéis interior e exterior devem ser submetidas a inspeção por ultrassons (UT) — Não são permitidos defeitos individuais com dimensões superiores a Φ3 mm — A área total de defeitos permitida por peça é ≤ 10 mm². A norma salienta especialmente que — as superfícies das pistas de rolamento dos rolamentos de rotação não devem apresentar fissuras — qualquer fissura (mesmo que minúscula) é inaceitável — as fissuras nas pistas de rolamento constituem o único defeito irreparável que implica a retirada de serviço do rolamento de rotação.

Instalação e ajuste

Requisitos da norma relativos à instalação e ajuste dos rolamentos de rotação: Base de montagem — A planicidade da superfície de montagem do rolamento giratório (superfície de contacto entre a plataforma giratória e a base) deve ser ≤ 0,15 mm/m (medida na direção do diâmetro com um nível de bolha — um desvio excessivo pode causar deformações adicionais após a montagem do rolamento giratório — sobrecarga local nas pistas de rolamento → redução da vida útil). Parafusos de montagem — Utilizar parafusos de alta resistência de classe 10.9 ou 12.9 — O binário de aperto dos parafusos deve ser aplicado de acordo com os valores especificados pelo fabricante (para parafusos M24, cerca de 500 N·m — para M30, cerca de 800 N·m — M36, cerca de 1200 N·m) — apertar 2 a 3 vezes em sequência diagonal. Marcação nos parafusos — após o aperto, deve-se traçar uma linha de marcação entre a cabeça do parafuso e a superfície de montagem — para facilitar a inspeção visual da eventual folga dos parafusos. Ajuste da folga do mancal giratório — Alguns modelos de mancal giratório estão equipados com um dispositivo de ajuste da folga (anel excêntrico ou calços de ajuste) — utilizado para ajustar a folga da pista de rolamento (principalmente nos modelos de rolos cruzados) — —A folga deve ser ajustada para ”folga zero” (os rolos não apresentam movimento visível na pista, mas rodam com facilidade). Lubrificação — Após a instalação do mancal giratório, deve ser aplicada massa lubrificante — utilize massa lubrificante de lítio para pressão extrema (NLGI n.º 2) — —Injetar através do bico de lubrificação — A quantidade de lubrificante deve preencher 80% a 100% do espaço entre as pistas de rolamento e a coroa dentada (o excesso de lubrificante será expelido durante o funcionamento — uma quantidade insuficiente resultará em lubrificação inadequada). Quantidade de enchimento inicial recomendada pela norma (cerca de 1,5 vezes o volume da folga da pista de rolamento — a graxa em excesso será expelida durante o funcionamento inicial) — Após o funcionamento, deve-se remover a graxa excedente expelida e limpar a superfície. Após as primeiras 50 horas de funcionamento, deve-se reabastecer com graxa até atingir a quantidade normal.

Inspeção e abate

Condições de inspeção e retirada de serviço previstas na norma: Inspeção de rotina (semanal) — Inspeção visual para verificar se os anéis de vedação apresentam danos ou se estão a sair do lugar (falha na vedação → entrada de poeira e humidade na pista de rolamento → desgaste acelerado) — — Verificar se as marcas de referência nos parafusos de fixação estão alinhadas (um desalinhamento indica que os parafusos estão soltos — devem ser apertados imediatamente). Inspeção mensal — medir o momento de resistência à rotação do mancal giratório (em estado de carga nula, utilizar um dinamómetro para rodar o braço — registar o binário de arranque — quando o binário de arranque aumentar 50% ou mais em relação ao valor inicial, isso indica desgaste anormal da pista de rolamento ou danos nos corpos rolantes) — — Verifique a folga de engrenagem entre a coroa dentada e a pinhão de acionamento (aumento da folga de engrenagem → impacto entre a pinhão de acionamento e a coroa dentada → aceleração do desgaste das superfícies dentadas). Inspeção trimestral — medir a folga axial do mancal giratório com uma folga-métrica ou um comparador (aplicar uma força de tração axial de 100 kN na face do mancal giratório em vazio — medir a folga de separação da face — deve-se prestar atenção se a folga axial aumentar mais de 0,5 mm em relação à folga original — — se for superior a 1 mm, deve ser substituído ou submetido a uma grande reparação). Inspeção anual — inspeção por magnética (MT) das pistas de rolamento — desmontar a pinhão de acionamento e os anéis de vedação — verificar com MT se a superfície das pistas de rolamento apresenta desgaste por fadiga ou fissuras (qualquer fissura na superfície das pistas de rolamento implica a imediata retirada de serviço). O rolamento giratório deve ser descartado nas seguintes situações: presença de fissuras na superfície da pista de rolamento (não são aceitáveis fissuras de qualquer profundidade), área de desgaste por fadiga na superfície da pista de rolamento superior a 10% da área total, aumento da folga axial superior a 1 mm em relação à folga original (quando não for possível ajustar), o desgaste da superfície dentada da coroa exceder 15% da espessura original dos dentes ou ocorrer quebra de dentes, ou ainda se verificar um aumento significativo do ruído geral acompanhado de choques e vibrações (o que indica que os danos internos se expandiram). A Krud Heavy Industry fornece rolamentos de rotação de alta qualidade para guindastes.

Perguntas frequentes