aU 4C HH@TECHNICLNOTE
Rolamentos de rolos toroidais CARB
CARB toroidal roller bearingsAulorAulhor Paulo Roherlo Ahreu de Sousa
ó
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iu
O rolamento de rolos toroidal CARB é um rolamento
revolucionário que compensa desalinhamento radial comoum rolamento autocompensador de rolos mas é axialmentelivre como um rolamento de rolos cilindricos ou de agulha
A SKF desenvolveu o rolamento CARB especialmente
para a posição livre em sistemas de caixas de mancais
autocom pensadores O rolamento CARB suporta o desalinhamento e o deslocamento axial
dentro do rolamento sem induzir
cargas axiais internas e praticamentesem atrito Isso elimina a necessi
dade de compromisso entre o ajuste
interferente e a liberdade axial per
mitindo utilizar ajuste interferente
para eliminar a corrosão de contatoe o deslizamento comum nos ar
ranjos convencionais de rolamentos
Os resultados são temperaturas de
operação mais baixas e redução dosniveis de vibração assim como aumento na conflabilidade e na vida do
rolamento e do lubrificante além de
redução no consumo de energia
Características
A exclusiva geometria interna oferece distribuição
uniforme de carga entre o rolo e a pista independente
mente da situação de alinhamento fornecendo ótimas
condições de operaçãoO deslocamento axial permitido é de aproximadamente
10 da largura do rolamentoPermite deflexão do eixodesalinhamento de até 05
polegada
Projeto compactoAltissima capacidade de carga radial
Pode substituiriam rolamento autocompensador de rolos
no lado livre sem modificaçôes significativas
The CARB toroidal roller bearing is a completely
nem tape gfheming able to talce radial misa1lg77wci7f
therefrne runnnzg asa spherical roIIer bearang brrt alsu
ongoirzg amuo Jfee as a o9indrical roller or needlebearrng Tin CARB Uearmgiasdeieloped Ur SW es
pewallrfor the non locatron srde gfselfahgnon bearing
slisterrrs Tlw CARB bemang iiithstands rnisahgnrnentand
rrnecnsharned enia7 displaeenrent
inside tha roDing bearing tiritlront
inducing internal inda loads and
prnctzealh a irlrontJìicnon TlnsCwOlc s the contem about the halance
between inteiferencefit and axial
drsplacenre zt alloa ing to riso mter
ferencefit to eliminate fretting corrosìon cmd the usiw1 strckslip m
conventiorral beaniWs arvangenren sResults are lowero1euur7wcr1 tern
peratmesand decreased vrbrcrhon
leveis as well as improvenientinre
liabilih and cwtended senwe lie gf
beming and hrbrieant and rGduction
ofposrer demand
Charrcteristies
The exclusive internal geomeriy czffords rrnifotrrrload dishvbutroubetween the roller and the roce re
gardless the crhgnment sitrrafion providing optirnal
operating conditions
The allowed axial displaeeinentis c oift10the
bearing a idth
Allows shaft def1ec1ion1misa1lgwncn1 zep lo 05 inchCompactdesign
T én inglz radial load capacihiCari replace a spherical roller bearing on the
non locotion side wìthoutsignifrcantdesign
changes
Referência do autorAuthors referente
Celulose Papel Núcleo de Gerenciamento de Clienteschave SKF do Brasil 1 Divisão de ServiçosPuip Paper KevAccount Management Team SKFBrEmail pauloabreu@skfcom
Figura 1 0 rolamento de rolos tomidal
CARB 1 Figure 1 The CARB toroidal
roller bearing
Sistema tradicionalConventional system
Fi
0 atrito gera forças axiais internas Füction generates intemal axial forces
A distribuição de carga não é uniforme Noo uniform load distribution
Afeta a vida do rolamento Bearinq hfe is decreased
Risco de vibrações Vibiation risk
Sistema autocompensador SfffIKF system
Não há cargas axiais internas7heie aredt inter
Distribuição uniforme da carga possibilitando maior vida do rolamento
Uniform low distribution nrith ertended beaüng lifeGiro mais suavelSnioothei iotatinn
Figura 2 Sistemas convencional e autocompensador de rolamentos SKF 1 Figure 2 Conventional and SKFselfaligning systems
Benefícios ao usuário
Maior confiabilidade do equipamento
Maiores intervalos de relubrificação
Vida do rolamento significativamente maior
Vida do lubrificante significativamente maior
Possibilidade de redução de dimensõesMenor consumo de energia
Ambientalmente amigável
Benefitc to lhe uaer
Betterreliabrhh óf lhe egrnymerzt
Longer i Iiibnccition intervals
Bearing life significantly improvedLubricant Iife signicantly extendedFeasibilih for dmw77mons rediicrion
Less enerv consintiphonFinnrarrmentfhendh
Aplicação dos rolamentos CARB em máquinas de papel
No sistema tradicional são aplicados rolamentos atiro
compensadores de rolos tanto no lado fixo como no ladolivre Essa é unia configuração simples e robusta capaz de
suportar altas cargas desalinhamento e movimento térmico
do eixo Ver Figura 2Nas fábricas de papel e celulose a maioria das aplicações
implementa esse sistema Entretanto há algumas desvanta
gens O rolamento livre precisater deslocamento axial na caixa
de mancal para acomodar movimento nesse sentido Portanto
o rolamento móvel deve ter ajuste livre no mancal
Quando o rolamento se move é introduzida uma carga
axial adicional em ambos os rolamentos O valor dessa carga
axial depende do coeficiente de atrito coeficiente que pode
variar bastante Para caixas de mancais novas o valor apro
ximado do coeficiente é de015 mas para caixas de mancais
antigas esse valor pode ser muito maior
Como pode ser visto na figura 3 acarga não resultará distri
buida uniformemente nos rolos A distribuição inadequada da
carga irá afetar o desempenho do rolamento e sua vida útilCorrosão de contato desgaste e caixas de mancais ova
lizadas poderão causar situação ainda pior Se o rolamento
livre não puder se mover apropriadamente na caixa de mancal
CARB hearings application on paper machines
Selfaligning roller bearing are the oves applied to
eomvnüonal bearíng systems boflt on tlie locating andnon locurnW sidos It is smeh a simple and stearfi eon
frguralion atile to supporl heavy loads misalignment
cmd ehgft therinal expansion See Figure 2
tilo applicatrons m p117p and papei rni71s rnrplenrent
this systemarrangement However there are some deftcieocies The non locoting beanng needs to move axially
in the bearmg housing to accommodate the axial enparr
sion Therefore the non locahng bearíng unir must be
filled wiih a loose fzl in lhe housingi 11err the beaniW moves an addirional asial load is
applied on both bearings The vafie ofthis cmíal load
depends on thefriction coc fzcient coeficient that can
vary greatly In new housings lhe approximale coeffi
cienl valise is ahouf 0 15 buifor old housings chis valisemar be nuich hirgei
s cem be seen m Figure 3 load is noterenh disthíb
ufed on the io77eis The imelua7 load dishibution might
gffect the bemeng peiformmrce and rts seivice liïe
FretNng conosror1 Orem mrd ellipdcal housingscause a n oise condition Io case the non locanon sitie
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Figura 3 Distribuição desuniforme da carga nos rolamentos Figure 3 Nononifoim load distribution on bearings
ó0
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serão geradas cargas axiais bastante altas entre os dois
rolamentos que resultarão pré carregados axialmente Acarga será suportada por apenas uma das carreiras de rolos
em cada rolamento Essa situação pode ser observada por
exemplo em rolosguia tela e rolosguia feltro na seção deformação da folha
Exemplo de aplicação dos rolamentos CARB em máquinas
de papel
Na Klabin no Projeto MA 1100 foi instalada em 2007
um a m áquina de papel Voith MP9 que incorpora um totalde 120 rolamentos de rolos toroidais CARB como descrito
a seguir
Coater rolosguia papel 38CARBs
Coater cilindros secadores 11 CARBs
Enroladeira rolos para enroladeira 5 CARBsParte seca rolos guia 1 CARB
Parte seca cilindros secadores 65 CARBs
Segundo Robson Consolato Engenheiro Especialista da
Voith Paper muito se avançou nos últimos anos em termosde tecnologia aplicada aos equipamentos das máquinas
para produção de papel e celulose o que permitiu que avelocidade dessas máquinas viesse a superar limites atéentão impensados
É preciso lembrar que o aumento da velocidade estáassociado a aumento do nivel de vibração das máquinas e
essa condição limitante somente pode ser superada entre
outras razões mediante utilização de uma nova geração derolamentos como o CARB
Seria impraticável pensar em máquinas com até 12 m
de largura e operando acima de2200 mmin com arranjos
is fixed inside houring quite high axial loadc will be
eneroted between the bearings 11hrelr N 11 beconre
mralh pie loaded Load1711 be supported onh onone roror gfeach hearing This couditwa ema he ven
fied for instance in fábric andfelt guide rolls of
forrruing section
Reference of CARB bearings appiication on paperrnachine
In200 Klabiu inProlect1L01100 anew ióith
papei mactime PIP9 tilas instalaed rnaehine n hich
has 120 CARB toroidal roller bearings as detailedbelo
Coater guide rolls 8 CARBs
Coater clnero9nrders 11 CORBs
Reei reei rolls 5 CARBsDn sechon guide rolls 1 C lRB
Dry section tdryer cylinders 65 CARBs
According to Robson Consolato ioith Papers
specialistengneer in recentrears there has beena great technalo r aehcmees apphed to equnpmentç
for the pule and papei machrnes n hich ahom ed the
speed of these rnacilmes to overcome tmgets thought
less hefore
It is to remind that speed rncrease happens tggether
h nweased tilbianon leveis ofthe machines SnB17
limihng condihoncan be orereome Ur usnW a new
bearing geneiahon h7e CCRB case
In the past itsaould be rnrpracheahle thinling to machines with 12 m width to run aí speed over2200 mmin
that lises operutag cm2vent7ona1 spherical roller
convencionais de rolamentos autoçompensadores de rolos
SRB ou mesmo com mancais tipo faca rocker bearings
principalmente na seção de secagem
A expansão térmica o desalinhamento e o atrito elevariam
o nivel de vibração a patim ares insustentáveis e fariam dessas
posições alvos fáceis de desgastes prematuros e falhas constantes de rolamentos elevando os custos de manutenção e gerando
sérias perdas de produção por paradas de máquina
É por essa razão que o rolamento CARB é adotado desdemuitos anos como padrão para os mancais de cilindros secadores
em todas as maquinas de papel produzidas pela Iorth Paper
De acordo com Pedro Osni Barbosa coordenador de
Manutenção da MP9 os rolamentos da MP9 desde seu
startup em outubro de 2007 têm apresentado desempenho
ótimo Até o momento embora o tempo de operação aindaseja um unto curto não foram observados desvios nesses
componentes Os viveis de vibração resultam bastante me
nores em comparação aos rolamentos autocompensadores
aplicados no lado acionamento da máquina O mesmo fato é
observado comparando se os niveis de vibração dos rolam entos de outra máquina de porte similar É por isso grande aexpectativa de termos um a v ida útil elevada para essa classe
de rolamentos da máquina A
A Nergen Paper Machinery deu startup em 1máuujnas de papéis tissue no período dl
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LPP La PapeleraDei Plata CM PC
IPUSA CMPC
Zarate Argentina 3 nova
Pando Uruguay 3 nova 80
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MILI SA TrêsBarrasSCBrasil 2reforma 52
COPELME Cochabamba Balivia 3 nova 60
1250 2010CuaraBrasilPR
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TROPICOS 3 nova 60
INDAIAL PAPÉIS Indaial SC Brasil 4nova 120
bearings tsRB arrangements or even with rocker
honsings especiallvm the dia seelion
Thennal espansion nrìsalignnrentond frietìanri ould increase vibrution leveis to unsustamable hnglr
valnes and v ould prodoce n ear and constont beoring
fanlrnes Mus inereumW mamtenance costs e c wsing
gwat praduchon tosses due to maehine nonplannedmamteraance
Thats the wason to adoptCTRB bea ungs since
manv vears as a standardfor the diz er c3 7inders pilloN
blocks in even paper naehines builtby ióith PapeiAs stated b v Pedro Osni Borbosa11IPyil 1ah7te
nance Coordinato7 the rolhng bearings vice its
stcnt up nn October 200 gove evidence ofoptimal
pelfornrance L 77177 77031 although the short oIw7ur
OW perrod there ham t been ouv rrnnsrral couJ7rum
afthese eomponci s I5hratian leveis are resn1m
ou er values than that óf the sphericol roller bear
ings711171771g on the maehine dr1v1179 85de Sarne faet
is verified when we compare bearings vibration levels
on a17or17e1 maehine gfsvmilar sie so m short there
is greotecpectohon to Beta extended seivice híf qf
these maehine bearings
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