O mínimo que você precisa saber sobre Casquilhos dos Motores
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O casquilho, conhecido também como bronzina, é uma bucha que reveste os mancais fixos e móveis dos motores de combustão, ele também é encontrado em outras partes do motor ou até em outros equipamentos.
O seu design normalmente é bi-partido, para facilitar a montagem e eventual manutenção ou inspeção.
Sua função principal é a diminuição da fricção entre as partes móveis, evitar desgastes prematuros e aquecimento excessivo.
Ao tirar o eixo da inércia, por exemplo, há um coeficiente de atrito alto, pois as peças ainda estão em contato uma com a outra (vide a figura baixo), com a rotação e a com lubrificação adequada é atingido um coeficiente de fricção menor e gerando um calor residual devido a esse movimento, por sua vez este é dissipado pela camada de óleo lubrificante formada entre as peças em movimento.
O óleo lubrificante tem papel fundamental na redução dessa fricção , por isso a análise do óleo lubrificante precisa ser feita em intervalos regulares, bem como a aferição do espaçamento entre o casquilho e o eixo, numa eventual manutenção planejada.
Folga Medida
O espaçamento medido deve ser comparado com o de projeto, essa folga é dada pelo fabricante do motor, ela garante a espessura necessária de óleo para o funcionamento correto e gera a pressão necessária para levar o óleo lubrificante para as outras partes do motor [ex: Biela].
Logo, após uma substituição de casquilho, é imprescindível medir a folga. Verifique no manual do fabricante do equipamento, nela haverá uma área específica com essas informações compiladas.
Com o funcionamento do motor, sabemos que essa folga entre o eixo e o casquilho é dinâmica, ou seja, varia dependendo da posição do eixo, e como o centros geométricos não são concêntricos (vide a figura abaixo), gera em determinado pontos folgas máximas e mínimas em função do tempo.
NOTA: A folga tirada nos mancais móveis é na parte inferior, e nos mancais fixos é na parte superior, pois em repouso o peso da biela no móvel abre um GAP em baixo e o eixo no fixo como está assentado, gera um GAP na parte superior.
Com esses conceitos básicos você já pode concluir :
- Pressão inadequada do óleo lubrificante => fadiga
- Camada de óleo inadequada => temperatura de operação diferente e danos
- Cavitação => erosão e fadiga
- Corrosão => gera perda de material .
Existem vários tipos de casquilhos, com variadas composições químicas para determinado tipo de aplicação, saiba exatamente qual casquilho seu motor está usando, histórico de problemas, existência de mancais já recondicionados no equipamento e tolerâncias mínimas aceitáveis para cada tipo de casquilho usado.
Isso mesmo, o mesmo motor poderá haver casquilho de tipos diferentes dependendo da condição do seu mancal, logo tenha o manual e as service letters em mãos. Por exemplo, mancais com avarias que necessitem de casquilhos oversized, ou até mesmo, um upgrade de mancais fixos e/ou móveis.
Sobre o Metal Branco
Ainda falando do tipo de casquilho, é comum encontrar o famoso metal patente, chamado de metal babbit ou metal branco, sendo eles bem característicos .
Caso encontre um material diferente, não se assuste, pois cada aplicação necessita de um material correspondente. Esse metal é famoso, pois ele aguenta cargas elevadas, quando lubrificado, atinge coeficiente de atrito menor do que um rolamento de esfera.
Montagem do Casquilho
Na montagem de um novo casquilho, a abertura do casquilho deve ser maior do que seu local de instalação, permitindo uma instalação mais adequada, evitando movimentos relativos e seu desprendimento do local. Logo, colocar um casquilho sem essa abertura não é recomendado, pois gera um grande risco de falha.
Uma limpeza inicial é necessária, caso encontre algum produto de conservação no casquilho, não esquecer também da lubrificação na parte interior para reduzir o grimpamento. Faça também o passeio da biela quando instalado para garantir a mobilidade e mais uma vez a medição da folga.
Limpeza no housing de instalação (aonde vai ficar assentado os casquilhos) , bem como a limpeza no eixo são de extrema importância.
Garantir que nenhum impureza esteja na superfície, bem como os trapos usados não desprenderem material durante a limpeza.
Inspeção do Casquilho – Análise de Falha
Mensagem para os Leitores
De antemão vou apresentar nessa parte algumas análises, porém esse tópico caberia um artigo dedicado, caso vocês, leitores, se interessem pelo assunto, expressem seu interesse nos comentários, pois tendo feedback positivo em relação ao tema dedicarei um artigo inteiro sobre o assunto.
1.1 Inspeção do Casquilho – Análise de Falha – Marca do Pino
A montagem foi errada, posição do pino errada, uma marca forte encontrada do lado oposto onde deveria estar o pino.
!!!Sendo cada mancal tendo esse pino não necessariamente da forma que está nessa figura, logo atentar onde ele está na montagem do seu motor.
1.2 Inspeção do Casquilho – Análise de Falha – Fora da Posição
Marcas de aquecimento severos causados pelo desalinhamento do furo de lubrificação. Uma marca atrás do casquilho pode ser notada gerada pelo aperto entre housing e a parte posterior do casquilho.
1.3 Inspeção do Casquilho – Análise de Falha – Desalinhamento
Aperto incorreto, rotação 180º do casquilhos e falhas nas guias (prisioneiros), geram um desgastes nos pontos em vermelho tanto no casquilho inferior quanto no superior. Seguir a ordem descrita no manual e medir as folgas como de praxe.
1.4 Inspeção do Casquilho – Análise de Falha – Marcas na Parte Traseira
Marcas nas partes traseiras dos casquilhos causado por um erro de torque ou na sequência de aperto do mancal ou o alojamento do casquilhos já está com um diâmetro maior que o de projeto gerando uma altura de prensamento ineficiente desse casquilho .
Com essas 4 análises simples concluímos esse artigo, estou aberto à críticas e sugestões.
Compartilhem suas experiências com casquilhos será de grande valia para todos dentro dessa comunidade.
Fontes:
- Utilizamos o guia de um dos maiores fabricantes de casquilhos Miba Bearing Group
- Livro de motores excelente : Internal Combustion Engine Fundamentals – John Heywood
- Livro Conceitual de Hidráulica: Manual de Hidráulica – Azevedo Neto
Imagens: Imagens Adaptadas utilizadas do guia de um dos maiores fabricantes de casquilhos Miba Bearing Group
