inspeÇÃo e manutenÇÃo industrial em esteiras...
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Pirassununga 2017
RODRIGO MENEGATTI
INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO INDUSTRIAL EM ESTEIRAS TRANSPORTADORAS AUTOMATIZADAS NA PRODUÇÃO
DE PNEUS
Pirassununga
2017
INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO INDUSTRIAL EM ESTEIRAS TRANSPORTADORAS AUTOMATIZADAS NA PRODUÇÃO DE
PNEUS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhanguera, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Mecânica.
Orientador: Marco Aurélio Soares de Castro/ William Fernando Ormieres.
RODRIGO MENEGATTI
RODRIGO MENEGATTI
INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO INDUSTRIAL EM ESTEIRAS TRANSPORTADORAS AUTOMATIZADAS NA PRODUÇÃO
DE PNEUS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhanguera, como requisito parcial para a obtenção do título de graduado em Engenharia Mecânica.
BANCA EXAMINADORA
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a)
Pirassununga, 20 de novembro de 2017.
Dedico este trabalho a todos que direta ou
indiretamente contribuíram para a
realização deste curso.
AGRADECIMENTOS
Aos professores do Curso de Engenharia Mecânica da Universidade
Anhanguera, pelas inúmeras demonstrações de apoio, incentivo e contribuições que
direta ou indiretamente nos auxiliaram para a concretização deste curso.
Aos orientadores Professor Marco Aurélio Soares de Castro e William
Fernando Ormieres, pelas instruções na realização deste trabalho.
A minha família, em reconhecimento a toda uma vida de apoio, incentivo e
dedicação.
MENEGATTI, Rodrigo. Inspeção e Manutenção Industrial em Esteiras Transportadoras Automatizadas na Produção de Pneus. 2017. 33 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Anhanguera, Pirassununga, 2017.
RESUMO
Este trabalho pauta-se na temática da inspeção e manutenção industrial em esteiras
transportadoras automatizadas do processo de produção de pneus sob a
problemática das paradas da automação industrial devido à falta de planejamento e
danificações. Tem como objetivo mostrar os tipos de esteiras transportadoras
utilizadas no processo de produção de pneus, diante da importância da inspeção e
manutenção em sistemas de automação industrial. Para tal, aborda assuntos sobre
os tipos de esteiras transportadoras industriais, funcionamento e, manutenção
aplicada com destaque em modelos existentes de manutenção preventiva e
corretiva. O método de estudo compõe-se de achados literários sobre os assuntos e
estudo de caso para análise comparativa dos dados. Os resultados evidenciaram a
importância do planejamento de manutenção diante das falhas de esteiras
transportadoras, o que se conclui a necessidade de equipes, de gestão de
manutenção industrial, capacitadas e empenhadas em automação industrial,
assegurando a correta manutenção preventiva para garantir a vida útil dos
equipamentos, bem como sua durabilidade durante o processo produtivo.
Palavras-chave: Automação Industrial; Produção de Pneus, Esteiras
Transportadoras; Manutenção Industrial.
MENEGATTI, Rodrigo. Inspeção e Manutenção Industrial em Esteiras Transportadoras Automatizadas na Produção de Pneus. 2017. 33 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Anhanguera, Pirassununga, 2017.
ABSTRACT
This work is focused on the subject of industrial inspection and maintenance in
automated conveyors of the tire production process under the problems of industrial
automation stops due to lack of planning and damages. It aims to show the types of
conveyor belts used in the tire production process, given the importance of inspection
and maintenance in industrial automation systems. To do this, it addresses issues
regarding the types of industrial conveyor belts, operation and maintenance applied
with prominence in existing models of preventive and corrective maintenance. The
study method consists of literary findings on the subjects and case study for
comparative data analysis. The results evidenced the importance of maintenance
planning in the face of conveyor failure, which concludes the need for teams,
industrial maintenance management, skilled and committed to industrial automation,
ensuring correct preventive maintenance to ensure equipment life , as well as their
durability during the production process.
Key-words: Industrial Automation; Tire Production, Conveyor Belts; Industrial maintenence.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Tipos de Transportadores industriais automatizados ............................. 17
Figura 2 – Transportador de Esteira ........................................................................ 17
Figura 3 – Transportador de Esteiras Sulcadas ...................................................... 18
Figura 4 – Transportador de Roletes ....................................................................... 18
Figura 5 – Estrutura Pneu Automotivo ..................................................................... 20
Figura 6 – Esteira transportadora do Corte da Borracha ......................................... 21
Figura 7 – Esteira transportadora do processo de Vulcanização ............................ 22
Figura 8 – Esteira transportadora do processo de Vulcanização ............................ 23
Figura 9 – Esteiras transportadoras para os testes de qualidade............................ 23
Figura 10 – Armazenamento ................................................................................... 24
LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Ocorrências de Danificação em Rolamentos e ações corretivas......27
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
NBR Norma Brasileira
RPM Rotação por minuto
SAE Sociedade dos Engenheiros Automotivos dos Estados Unidos
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO.................................................................................................13
1. ESTEIRAS INDUSTRIAIS AUTOMATIZADAS.....................................15
2. ESTEIRAS DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE PNEUS
AUTOMOBILÍSTICOS...............................................................................................20
3. INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO EM ESTEIRAS
TRANSPORTADORAS..............................................................................................25
CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................31
REFERÊNCIAS...............................................................................................32
13
INTRODUÇÃO
O tema do estudo apresenta a inspeção e manutenção industrial na produção
de pneus de automóveis. Neste caso, especifica-se sobre a automação de esteiras
transportadoras industriais e como são realizados os processos de manutenção
desses equipamentos.
As esteiras transportadoras são fundamentais para as empresas que
procuram ampliar e ganhar velocidade de produção, por isso é comum observar
vários tipos de esteiras transportadoras em diferentes setores industriais.
Na indústria automobilística existem vários tipos de pneus que são
produzidos. Para tanto, cada pneu é direcionado a uma linha de produção, conforme
sua especificidade, pois cada um exige materiais, processos e formas diferentes.
Neste processo de montagem é fundamental a utilização de esteiras
transportadoras para movimentação dos materiais em cada etapa até chegar a sua
finalização, ao produto final.
A motivação para o desenvolvimento deste estudo deve-se a importância da
inspeção e manutenção de esteiras transportadoras fundamentais para evitar
quebras, falhas e danos.
Diante do processo produtivo, as indústrias buscam evitar os problemas e
quebras desses equipamentos, pois comprometem toda a linha de produção,
afetando assim, toda a empresa.
Paradas não programadas na linha de produção devido a quebras ou falhas
sempre são prejudiciais a todo processo produtivo e a economia empresarial. As
indústrias que operam em sistema de automação industrial buscam formas de
minimizar custos e tempo.
Neste contexto, muitas empresas não compreendem a importância da
inspeção e manutenção dos equipamentos de produção, principalmente, em relação
aos custos ser menores que os gastos com as quebras ou trocas de equipamentos.
As esteiras transportadoras automatizadas, assim como qualquer maquinário
possuem mecanismos e modelos diferentes. Dessa forma, é necessário conhecer
cada equipamento e aplicar a ele a manutenção necessária.
Este estudo torna-se relevante, pois, a melhor forma de economia está na
prevenção e/ou antecipação de perdas e danos. Com isso, a manutenção preventiva
14
de esteiras transportadoras na produção de pneus, traz pontos positivos em relação
a custos e benefícios, em longo prazo.
Para tanto, quais os tipos de esteiras transportadoras automatizadas são
utilizadas na produção de pneus automotivos e, como deve ser realizada a inspeção
e manutenção desses equipamentos?
Dessa forma, o presente estudo visa mostrar, por meio da literatura, os tipos
de esteiras transportadoras utilizadas no processo de produção de pneus, diante da
importância da inspeção e manutenção em sistemas de automação industrial.
Com objetivos secundários, este estudo ainda procura apresentar os tipos de
esteiras transportadoras automatizadas existentes no processo de produção de
pneus automobilísticos; abordar o processo de produção de pneus automobilísticos
e ainda; descrever a importância da inspeção e manutenção preventiva em esteiras
transportadoras automatizadas.
Na construção deste estudo foi realizada uma revisão de literatura, através do
método de pesquisa científico, por meio de análises qualitativas, a partir de
pesquisas bibliográficas sobre a engenharia da manutenção diante da inspeção e
manutenção de esteiras transportadoras.
Para tanto, para coleta dos dados foram utilizadas pesquisas bibliográficas
diversas retiradas de livros, revistas, artigos e internet. Portanto, este estudo possui
carácter descritivo explicativo.
15
1 ESTEIRAS TRANSPORTADORAS AUTOMATIZADAS
As esteiras industriais automatizadas surgiram da necessidade de otimizar os
processos de produção diante do transporte de materiais e produtos.
A ideia de substituir o trabalho por ferramentas e máquinas surgiu no final da
Idade Média, onde se encontra avanços significativos da Engenharia Mecânica.
À medida que surgiram as primeiras máquinas de operação no período da
Revolução Industrial, novos conceitos de produção e equipamentos foram
adaptados para a demanda de mercados (LAMB, 2015).
Em 1913, Henry Ford adotou uma nova estratégia de produção organizada, a
partir da utilização intensa de maquinário e linha de montagem com estrutura de
rolagem (PERRETI, 2014). Dessa forma, surgiram as primeiras esteiras na linha de
produção industrial.
Com o surgimento da globalização, as indústrias foram forçadas a buscar
novos sistemas de produção, transformando assim todo seu processo produtivo, de
engenharia estrutural, maquinário e gestão para atender a competitividade do
mercado.
A exigência da produção em alta escala e velocidade exigiu das indústrias
equipamentos para aumento da movimentação da matéria-prima e produtos nos
seus processos produtivos.
Segundo Viana (2016), a modernização das fábricas se fez com a intenção de
adaptação às exigências e competitividade do mercado. Pode-se dizer que:
A automação num processo produtivo, tem a finalidade de facilitar esses processos, acarretando na realização de sistemas otimizados capazes de produzir bens com menor custo, com maior quantidade, em menor tempo e com maior qualidade (ROSÁRIO, 2009, p.15).
Os processos de automação evoluíram rapidamente, como as principais
estratégias para melhoria e aumento produtivo das indústrias, em relação a custos e
benefícios.
Alguns equipamentos como máquinas, esteiras e robôs fazem parte do
sistema automatizado que irão preparar ou conduzir os materiais ou produto para o
seu destino na produção (PERRETI, 2014).
Nas diversas atividades industriais, as esteiras são utilizadas para transportar
a matéria-prima ou produto para o seu destino e, tudo ocorre de forma automatizada.
16
Com isso é possível acompanhar a quantidade de matéria-prima ou produto, o peso,
destino, dentre outros aspectos da produção, afirma Rosário (2008).
As indústrias utilizam as esteiras ou transportadores como equipamentos para
obter maior ganho de agilidade e produtividade, já que operam em sintonia com o
processo de produção.
Segundo Jacobs e Chase (2012), as esteiras automatizadas trazem ganhos a
eficiência dos processos logísticos, seja no transporte de materiais, no estoque e
retirada. Assim, uma tecnologia fundamental para as indústrias na movimentação
dos materiais necessários para a produção, desde o início do processo até seu
carregamento.
As esteiras transportadoras automatizadas são transportadores contínuos
destinados ao transporte de materiais, em percursos verticais e/ou horizontais, os
quais atuam em linhas de produção linear e/ou curvas. (BRANDALISE, 2017).
Um transportador pode ser considerado como um aparato mecânico utilizado
para mover itens ou materiais de grande volume, normalmente dentro de uma
instalação, afirma Lamb (2015, p.23). Com isso, transportadores são utilizados
quando materiais precisam ser movidos em quantidades relativamente grandes entre
localizações específicas através de um percurso fixo, que podem ser de piso, acima
do piso ou aéreo.
Em transportadores motorizados, o mecanismo de propulsão está contido no
percurso fixo, utilizando correntes, esteiras, roletes ou outros mecanismos para
propelir cargas ao longo do percurso (ROSÁRIO, 2009). Esses são comumente
utilizados em sistemas de transporte de materiais automatizados em plantas de
manufatura, armazéns e centros de distribuição.
Segundo Groover (2011), os principais tipos de transportadores industriais
automatizados, conforme a figura 1 são: (a) transportador de roletes; (b)
transportador de rodízios; (c) transportador de esteira; (d) transportador towline de
piso; (e) transportador aéreo e transportador de correntes.
17
Figura 1 – Tipos de Transportadores industriais automatizados
Fonte: Groover (2011)
Os transportadores de esteira são constituídos por uma esteira contínua. E,
metade de seu comprimento é utilizado para a entrega de materiais e a outra metade
é a volta de retorno, como apresenta na Figura 1(c).
Segundo Perreti (2014), a esteira é feita de elastômero reforçado (borracha),
de maneira que possua alta flexibilidade, mas baixa capacidade de extensão. Em
uma extremidade do transportador há um rolo de propulsão que impulsiona a esteira.
A esteira flexível é apoiada por uma estrutura que tem roletes ou deslizadores de
apoio ao longo de toda a sua volta.
Transportadores de esteira são disponíveis em duas formas comuns: (1)
esteiras planas para paletes, peças individuais, ou mesmo determinados tipos de
materiais volumosos; e (2) esteiras sulcadas para materiais volumosos.
Figura 2 – Transportador de Esteira
Fonte: Brandalise (2017)
18
As esteiras transportadoras são amplamente utilizadas em diversas atividades
industriais, particularmente em “transporte de grãos, produção de cimento,
fertilizantes, mineração, papel e celulose”, dentre outros (ZURICH, 2012, p.02).
No caso de transportadores de esteiras sulcadas, os roletes/ rolamentos e
apoios dão à esteira flexível um formato de V na parte superior (de entrega) para
levar materiais granulados como carvão, cascalho, grãos ou materiais em partículas
similares (GROOVER, 2011). Dessa forma, os materiais colocados sobre a
superfície da esteira se deslocam ao longo do percurso em movimento.
Figura 3 – Transportador de Esteiras Sulcadas
Fonte: Brandalise (2017)
As esteiras rolantes são compostas “de correia, que transportam a carga,
roletes que apoiam a correia e tambores (ou polias) de acionamento e retorno”
(BRANDALISE, 2017, p.92).
Figura 4 – Transportador de Roletes
Fonte: Brandalise (2017)
19
As esteiras transportadoras automatizadas, não apenas englobam processos
mecânicos, mas também de programação eletrônica. Neste caso, ambos necessitam
da correta inspeção e manutenção.
Segundo Perreti (2014), o funcionamento adequado das esteiras industriais é
fundamental para garantir os resultados da produção. No entanto, o desalinhamento
ou quebra desse maquinário pode comprometer toda a produção devido às
paragens e perdas do tempo estimado.
Conforme Zurich (2012), as esteiras transportadoras industriais precisam de
monitoramento e manutenção constantes, o que se faz necessário a:
realização de inspeções periódicas e detalhadas nas esteiras;
substituição, o mais rápido possível, os roletes ou rolamentos desgastados
ou danificados;
investigação de possível odor de borracha queimada proveniente das
esteiras;
eliminação de fontes potenciais de incêndio tais como rolamentos
superaquecidos e desalinhamento das esteiras;
remoção de pós e outros materiais acumulados nos componentes das
esteiras;
sinalização clara dos locais da rede de hidrantes ao longo das esteiras; com
hidrantes ao longo das esteiras devidamente abrigados, limpos e que as
mangueiras de incêndio estejam adequadamente enroladas.
Com isso, verifica-se a necessidade de utilizar as corretas formas de
prevenção e manutenção dos equipamentos, sobretudo de esteiras industriais
automatizadas.
20
2 ESTEIRAS DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE PNEUS AUTOMOBILÍSTICOS
A fabricação de pneus, na atualidade exige a automação da produção. Pois, a
fabricação do pneu passa por vários processos complexos. Cada etapa exige um
tipo de disposição dos materiais para se chegar ao produto acabado (EXAME,
2014).
Os pneus automotivos são constituídos a partir de uma estrutura apresentada
na Figura 5, a qual é estabelecida no projeto. As empresas fabricam diversos tipos
de pneus, onde diferem pela qualidade, durabilidade e desempenho (ZURICH,
2012).
Figura 5 – Estrutura Pneu Automotivo
Fonte: Zurich (2012)
Dentre as características, os pneus são projetados para atuar em diversas
situações e, busca-se através da engenharia produtos que alcancem as
necessidades dos automóveis. Neste sentido, as principais funções que interferem
no desempenho do pneu automotivo são (LAMB, 2015):
Capacidade de carga;
Estabilidade do veiculo;
21
Resistência;
Velocidade.
O processo de fabricação de pneus inicia-se com a preparação da borracha, a
qual será utilizada para moldagem do pneu. Existem vários tipos, no entanto, a
escolha do tipo de borracha depende de cada empresa que de certa forma, interfere
na qualidade e resistência do produto final (GROOVER, 2011).
Conforme Perreti (2014) após o arrefecimento da borracha, a manta é
encaminhada através de esteiras de transporte, conforme a Figura 6, para o corte
em tiras que formará os flancos e piso do pneu – carcaça.
Figura 6 – Esteira transportadora do Corte da Borracha
Fonte: Perreti (2014)
As esteiras transportadoras atuam com eficiência nessa fase, pois controlam
os filetes de borracha sem que o material caia, conduzindo-o para o próximo
processo. Esse fator é importante, pois se evita desperdícios na linha de produção.
As mantas passam por outras máquinas, através das esteiras
transportadoras, as quais recebem o acabamento ou trafilado, que por meio de
pressão e aquecimento desenham os frisos ou sulcos de aderência do pneu.
22
É no processo de design da manta, junto aos componentes da borracha em
que se define o formato do pneu. Já, na vulcanização o pneu é curado onde se
realiza a moldagem.
Os talões, piso, telas e fios de aço fazem parte da primeira fase de produção
do pneu ou “pneu verde”, a qual já ganha aparência de pneu. A partir dessa fase o
pneu segue em esteira transportadora aérea, conforme a Figura 7, para o processo
de vulcanização (ROSÁRIO, 2009).
A esteira transportadora aérea é fundamental na fase de vulcanização, pois
consegue elevar o pneu para a fornalha onde receberá o tratamento (BRANDALISE,
2017).
Figura 7 – Esteira transportadora do processo de Vulcanização
Fonte: Brandalise (2017)
É no processo de vulcanização que o pneu recebe a moldagem final,
conforme o padrão da marcação do piso, bem como dados do fabricante no flanco.
Após a vulcanização, o pneu segue através de transportadores de roletes,
conforme apresenta a Figura 8 que auxiliam no arrefecimento do produto final,
devido a passagem de ar entre os roletes (ZURICH, 2012).
23
Figura 8 – Esteira transportadora do processo de Vulcanização
Fonte: Zurich (2012)
Com o pneu acabado, segue-se para esteiras transportadoras, conforme
apresenta a Figura 9, para os testes de qualidade (EXAME, 2014).
Figura 9 – Esteiras transportadoras para os testes de qualidade
24
Fonte: EXAME (2014)
A inspeção é realizada para verificar possíveis danos de fabricação, bem
como constatar a qualidade do produto final. Os pneus após os testes de qualidade
seguem em esteiras transportadoras para o armazenamento, conforme Figura 10
(ZURICH, 2012).
Figura 10 – Armazenamento
Fonte: Zurich (2012)
Dessa forma, cada tipo de esteiras serve para uma determinada função no
processo de produção de pneus. Assim, as esteiras transportadoras são
fundamentais no processo de fabricação de pneus.
25
3 INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO EM ESTEIRAS TRANSPORTADORAS
A manutenção é uma referência para as indústrias como indicativo que
podem controlar as situações diante dos riscos, falhas dos equipamentos no
processo produtivo.
Em muitas empresas, as operações de manutenção são fundamentais para o
funcionamento corrente da organização, mais especificamente daquelas que têm
grande volume de equipamentos e instalações automatizadas.
Segundo Seleme (2013), a manutenção em indústrias automatizadas está
relacionada à investigação das atividades de trabalho, ou seja, à realização eficiente
do trabalho de manutenção do equipamento no esforço para consertar os
problemas.
Na organização da manutenção deve apresentar elementos de extrema confiabilidade e fazer parte de um todo no processo produtivo. Cada elemento, como máquinas, ferramentas, pessoal etc, deve ser especializado no sentido de atender com objetividade às necessidades de produção, fazendo parte integrante do todo (SELEME, 2013, p.184).
As inspeções de esteiras transportadoras de fabricação de pneus devem
ocorrer de forma planejada. Para isso, deve-se levar em, consideração as principais
causas de quebra e quais os métodos de manutenção preventiva a tomar.
Segundo Viana (2016) um sistema de manutenção eficiente de esteiras
transportadoras diante da fabricação de pneus deve considerar o tempo de
produção, peso, já que as esteiras desse tipo de indústria devem suportar as cargas.
Assim, o principal problema que ocorrem em esteiras transportadoras deste setor de
produção está nos rolamentos, já que todo o restante da produção é automatizada.
Portanto, os rolamentos de esteiras são os principais equipamentos que requer
manutenção de forma preventiva.
A durabilidade de um rolamento depende da quantidade de ciclos e da carga
resultante dos corpos rolantes e das pistas, sobretudo da manutenção realizada.
Os rolamentos possuem vida útil estabelecidas em horas e rotações em rpm
que devem ser respeitadas conforme o fabricante, afirma Moraes e Castrucci (2007).
É preciso estar ciente de que fabricantes diferentes utilizam outras bases para
a vida nominal. Alguns empregam 90 milhões de ciclos como vida nominal e
determinam a carga nominal de acordo com essa base. Além disso, outros relatam
26
uma vida média, a qual 50% dos rolamentos não atingirá. Logo, é necessário
calcular a média de vida útil (BATISTA, 2016).
A maioria dos fabricantes produz muitos tipos e tamanhos de rolamento e
informa os dados de desempenho em catálogos detalhados. Além disso, outros
fatores além daqueles listados neste livro estão incluídos. Padrões de rolamento
possibilitam que os fabricantes definam outros fatores de ajuste para propriedades
especiais, como:
qualidade do aço ou de outros materiais utilizados no rolamento;
processos especiais de fabricação;
características de projeto únicas;
eficácia da lubrificação representada pela natureza da película de óleo entre
os elementos rolantes e as pistas;
temperatura da operação e a viscosidade resultante do óleo (PERRETI,
2014).
Rolamentos são elementos de precisão de uma máquina, e deve haver muito
cuidado nos processos de manuseio, montagem, instalação e lubrificação. As
principais considerações na montagem de um rolamento são as seguintes:
O diâmetro do assento do eixo e as tolerâncias
O orifício interno da carcaça e as tolerâncias
O diâmetro do flange do eixo em que a pista interna do rolamento será
posicionada
O diâmetro do flange da carcaça fornecido para posicionar a pista externa
O raio dos filetes na base do eixo e os flanges da carcaça
Os meios de fixação do rolamento na posição correta (FOGLIATTO;
DUARTE, 2011).
Para garantir funcionamento e vida útil adequado, as dimensões de
montagem devem ser mantidas a uma tolerância total de apenas algumas dezenas
de milésimos de polegada.
É preciso tomar cuidado para que o rolamento não haja danificação durante a
instalação, cuja força deve ser aplicada diretamente na pista interna do rolamento.
27
Segundo a NSK (2001, p.02), o rolamento torna-se inutilizável quando sofre
falhas prematuras devido ao manuseio e procedimentos de manutenção
inadequados. Com isso é necessário verificar os tipos de danificações em
rolamentos e suas possíveis causas, conforme o quadro 1.
Quadro 1: Ocorrências de Danificação em Rolamentos e ações corretivas
Ocorrência Possíveis Causas Ações Corretivas
Fraturas, Trincas, Escamamento e Descamamento
• Carga excessiva. • Falha de instalação (desalinhamento). • Carga de momento. • Contaminação por partículas, ou por água. • Lubrificação deficiente, lubrificante inadequado. • Folga não apropriada. • Deficiência na precisão do eixo e do alojamento. • Consequência da oxidação em paradas.
• Reconfirmar a especificação do rolamento e checar as condições de carga. • Melhorar o sistema de instalação. • Melhorar o método de vedação, prevenir a oxidação durante as paradas. • Utilizar lubrificantes com viscosidade adequada, melhorar o método de lubrificação. • Checar a precisão do eixo e alojamento. • Checar a folga interna do rolamento.
Arranhadura, Impressões e Corrosão
• Deficiência na lubrificação quando da partida; consistência da graxa muito alta; aceleração de partida muito alta. • Os anéis não estão paralelos; velocidade de giro excessiva. • Deficiência na lubrificação; deficiência na instalação; excessiva carga axial.
• Utilizar graxa menos consistente; evitar aceleração repentina. • Correção da instalação; adequar a pré-carga; selecionar o tipo mais adequado de rolamento. • Selecionar o lubrificante adequado; corrigir a instalação.
Escorregamento, Desgaste e Esmagamentos
• Alta velocidade e baixa carga. • Acelerações e desacelerações repentinas. • Lubrificante inadequado. • Entrada de água. • Contaminação por partículas metálicas.
• Aumentar a pré-carga. • Otimizar a folga. • Utilizar lubrificantes com viscosidade adequada. • Melhorar o método de lubrificação. • Melhorar os mecanismos de vedação.
Gaiola danificada • Falha de instalação (desalinhamento). • Falha de manuseio. • Carga de momento elevada. • Impactos ou grandes vibrações. • Rotação excessiva, acelerações e desacelerações repentinas. • Falha de lubrificação. • Aumento de temperatura.
• Verificar o método de instalação. • Verificar temperatura, rotação e condições de carga. • Reduzir a vibração. • Seleção do tipo de gaiola. • Seleção do método de lubrificação e lubrificante.
Pitting • Contaminação por impurezas. • Rolamento ou lubrificante exposto ao meio-ambiente. • Falhas na lubrificação.
• Melhorar o sistema de vedação. • Filtrar o óleo lubrificante. • Utilizar o lubrificante correto.
Superaquecimento • Falha de lubrificação. • Excesso de carga (excesso de pré-carga). • Alta rotação. • Folga interna muito pequena. • Entrada de água e contaminantes. • Precisão do eixo e alojamento
• Reestudar o ajuste e a folga interna do rolamento. • Lubrificar em volume adequado com o lubrificante adequado. • Verificar a precisão do eixo e alojamento. • Melhorar o método de instalação.
28
deficiente.
Fonte: NSK (2001).
A maioria dos rolamentos deve ser instalada com um ajuste de interferência
entre o diâmetro interno e o eixo para evitar a possibilidade de rotação da pista
interna em relação ao eixo.
A eficácia da lubrificação de um rolamento considera as seguintes funções de
lubrificação:
1. fornecer uma película de baixa fricção entre os elementos rolantes e as pistas
do rolamento e em pontos de contato com gaiolas, superfícies guias,
retentores e outros;
2. proteger as componentes do rolamento de corrosão;
3. ajudar a dissipar o calor da unidade;
4. retirar o calor da unidade;
5. ajudar a expelir contaminantes e umidade do rolamento (SLACK et al, 2013).
Segundo Viana (2016) rolamentos de contato angular são normalmente
lubrificados com graxa ou óleo. Em condições normais de temperatura ambiente,
cerca de 70 °F e velocidades relativamente baixas, menos de 500 rpm, a graxa é
satisfatória.
Em velocidades mais altas ou temperaturas mais elevadas, a lubrificação com
óleo aplicada em fluxo contínuo é necessária, possivelmente com resfriamento
externo dele.
Em rolamentos, cargas mais pesadas e velocidades mais altas exigem óleos
mais pesados, de até SAE 30. Um limite superior recomendado para a temperatura
do lubrificante é 160°F (FOGLIATTO; DUARTE, 2011).
Os óleos utilizados na lubrificação de rolamentos são geralmente minerais
puros, estáveis. Com cargas mais leves e velocidades mais baixas, usa-se um óleo
leve.
A escolha correta do óleo ou da graxa depende de muitos fatores, e, por isso,
cada aplicação deve ser discutida com a fabricante do rolamento. Em geral, uma
29
viscosidade cinemática de 13 a 21 centistokes deve ser mantida na temperatura de
funcionamento do lubrificante, afirma Viana (2016).
Aditivos para impedir a corrosão ou a oxidação do óleo em si são muitas
vezes acrescentados. As graxas utilizadas em rolamentos são misturas de óleos
lubrificantes e agentes espessantes, geralmente sabões como lítio ou bário
(MORAES; CASTRUCCI, 2007). Dessa forma, os sabões agem como
transportadores do óleo, que é sugado para o ponto de necessidade dentro do
rolamento.
Quando o rolamento tiver de operar em ambientes sujos ou úmidos,
isolamentos e vedações especiais costumam ser especificados. Eles podem ser
colocados em qualquer ou em ambos os lados dos elementos rolantes.
Seleme (2013, p.17) afirma que os isolamentos são feitos tipicamente de
metal e fixados na pista imóvel, permanecendo afastados da pista rotativa. As
vedações são feitas de materiais elastômeros e têm contato com a pista rotativa.
Os rolamentos equipados com vedações, isolamentos e graxa já de fábrica
são, por vezes, chamados de rolamentos com lubrificação permanente. Embora eles
estejam aptos a operar satisfatoriamente durante muitos anos, condições extremas
podem desencadear uma degradação nas propriedades de lubrificação da graxa
(SLACK et al, 2013).
A presença de vedações também aumenta o atrito no rolamento e, podem ser
colocadas fora do rolamento, na carcaça ou na interface eixo/carcaça. Em eixos de
alta velocidade, uma vedação de labirinto é com frequência usada, a qual consiste
de um anel sem contato ao redor do eixo, com uma folga radial de alguns milésimos
de polegada.
Segundo Seleme (2013), pode-se planejar e gerenciar a manutenção
industrial de acordo com alguns modelos utilizados pela maioria das empresas que
resolvem estabelecer um plano de produção. Dentro desse processo de escolha,
deve-se considerar a manutenção de esteiras industriais automatizadas, sobretudo
na questão de rolamentos.
As manutenções emergenciais, as quais correspondem ao tipo de
manutenção corretiva são aquelas realizadas quando a falha é ocorrida. Já, as
manutenções preventivas visam eliminar ou reduzir as probabilidades de falhas por
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manutenção, por meio de atividades como: limpeza; lubrificação; substituição e
verificação de equipamentos, peças e/ou máquinas (MOTT, 2015).
A manutenção preventiva tem algumas vantagens, tais como:
aumento da vida útil dos equipamentos;
redução de custos, mesmo que a curto prazo;
diminuição das interrupções do fluxo produtivo;
criação de uma mentalidade preventiva na empresa;
programação em horários mais convenientes para a organização;
melhoria na qualidade dos produtos por manter as condições operacionais
dos equipamentos (BATISTA, 2016).
Para tanto, pode-se realizar a manutenção preventiva em uma esteira
industrial automatizada, por exemplo, após um número predeterminado de
velocidade percorrida e de acordo com o especificado pelo fabricante, como trocar o
óleo e outros elementos, quando vencida a data da ocorrência (VIANA, 2016).
Outro tipo de manutenção usada na automação industrial é a manutenção
preditiva (SELEME, 2013). Esta antecipa a prevenção fazendo programas de
manutenção e troca de equipamentos.
Dessa forma, os rolamentos de esteiras transportadoras automatizadas de
fábrica de pneus são trocados, conforme tempo de uso e durabilidade evitando
assim quebras e paragens das esteiras do processo industrial.
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
As abordagens de inspeção e manutenção de esteiras transportadoras do
processo de produção de pneus envolvem, primeiramente, o conhecimento dos tipos
de esteiras, bem como sua função no processo produtivo. Dessa forma, pode-se
utilizá-las conforme a necessidade de condução de um determinado material.
A fabricação de pneus exige uma série de tipos de esteiras transportadoras
como a de roletes e aérea, pois a locomoção dos pneus na maioria das fabricas é
totalmente realizada através da automação industrial. Cada etapa da produção exige
uma determinada condução até o produto final.
Neste sentido, torna-se fundamenta a inspeção e manutenção preventiva em
esteiras transportadoras automatizadas para garantir a eficiência e eficácia do
processo produtivo sem que haja danos ou falhas nos equipamentos ou produção.
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REFERÊNCIAS
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LAMB, Frank. Automação industrial na prática. Porto Alegre: AMGH Editora LTDA, 2015. 364 p.
MORAES, Cícero C.; CASTRUCCI, Plinio L. Engenharia de Automação Industrial. 3.ed. LTC Editora, 2009. 420 p.
MOTT, Robert L. Elementos de máquina em projetos mecânicos. 5.ed. São Paulo: Pearson Education Brasil, 2015.
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PERRETTI, Osvaldo D. O planejamento dos recursos e das instalações industriais. São Paulo: SENAI Editora, 2014. 298 p.
ROSARIO, João Mauricio. Automação industrial. São Paulo: Baraúna, 2009. 386 p.
SELEME, Robson. Automação da produção: uma abordagem gerencial. Curitiba: Intersaberes, 2013. 420 p.
SLACK, Nigel. Gerenciamento de operações e processos: princípios e práticas de impacto estratégico. 2.ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 322 p.
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