As chumaceiras de rolamento permitem o movimento rotativo, sem atrito, entre vários componentes de máquinas.
Na tecnologia, as chumaceiras de rolamento são, por isso, utilizadas para guiar e suportar veios e eixos, entre outros. Os rolamentos baseiam-se no princípio da fricção por rolamento: são constituídos por um anel interior e um anel exterior, entre os quais rolam os corpos rolantes, que são mantidos separados por uma gaiola para reduzir ainda mais a fricção e o desgaste. Consoante a carga, são utilizados diferentes tipos de corpos rolantes, como esferas ou rolos. Devido ao atrito de rolamento associado à forma do elemento rolante, os rolamentos de esferas são particularmente adequados para altas velocidades, enquanto os rolamentos de rolos são mais adequados para cargas elevadas.

Tarefas do lubrificante da chumaceira de rolamento

O objetivo da lubrificação da chumaceira de rolamento é evitar o contacto metálico entre as superfícies de rolamento e de deslizamento através de uma película lubrificante, de modo a reduzir ainda mais o atrito de deslizamento na chumaceira de rolamento. Além disso, a lubrificação da chumaceira de rolamento conduz a uma melhoria da proteção contra o desgaste. Isto evita danos na chumaceira, prolonga a vida útil da chumaceira e aumenta a fiabilidade operacional. Dependendo do tipo de lubrificante (óleo ou massa lubrificante com aditivos adequados), as tarefas adicionais do lubrificante na chumaceira de rolamento incluem a proteção contra a corrosão, a dissipação do calor da chumaceira, a proteção da chumaceira contra a contaminação interna e externa, o amortecimento do ruído de funcionamento da chumaceira e o apoio ao efeito de vedação das juntas da chumaceira.

Critérios de decisão para lubrificação com massa ou óleo
A lubrificação com massa é utilizada em cerca de 90 % de todas as chumaceiras de rolamento. As principais vantagens da lubrificação com massa são

• esforço de projeto muito reduzido
• bom suporte para a vedação do rolamento
• longa vida útil
• binário de fricção reduzido
• boas propriedades de funcionamento de emergência com lubrificantes sólidos
• boas propriedades de amortecimento de ruído
• Se forem corretamente seleccionadas, as massas lubrificantes proporcionam uma lubrificação fiável para uma vasta gama de velocidades e cargas para todos os tipos de chumaceiras, exceto as chumaceiras axiais de rolos esféricos.

Estrutura e caraterização das massas lubrificantes
As massas lubrificantes são constituídas por um óleo de base ligado por um espessante. Como resultado, o óleo permanece no ponto de lubrificação. Aí, garante uma proteção eficaz contra a fricção e o desgaste e veda o ponto de lubrificação contra influências externas, como a humidade e substâncias estranhas. As massas lubrificantes são, por isso, ideais para utilização em rolamentos. As características de desempenho típicas de uma massa lubrificante, como o ponto de gota, a capacidade de carga e a resistência à água, são determinadas pelo óleo de base e pelo espessante. Os aditivos adicionados à massa lubrificante melhoram a proteção contra a corrosão e o desgaste, a capacidade de carga e de aderência e a resistência ao envelhecimento.

Características para a seleção de uma massa lubrificante para chumaceiras de rolamento

A seleção de uma massa lubrificante para chumaceiras de rolamento baseia-se na conceção da chumaceira de rolamento e no material da gaiola da chumaceira de rolamento (metais ou plásticos), bem como nas condições de funcionamento e de aplicação, como a temperatura de funcionamento, a gama de velocidades, a carga de pressão e as influências ambientais (água, poeiras ou meios agressivos). Estão disponíveis as seguintes características para caraterizar uma massa para chumaceiras de rolamento.

1. Classe NLGI

Para as massas lubrificantes, a consistência é o parâmetro para a resistência de uma massa. A classificação das massas lubrificantes segundo a NLGI vai de muito macia (classe 000) a muito firme (classe 6). As massas lubrificantes das classes NLGI 1-4 são adequadas para utilização em chumaceiras de rolamento.

2. Ponto de gota (em °C)

O ponto de gota de uma massa lubrificante é a temperatura a que a massa se liquefaz. É significativamente mais elevado do que a temperatura de funcionamento recomendada, que no caso de uma chumaceira de rolamento é determinada não só pela temperatura ambiente, mas também pelo calor que se desenvolve na chumaceira durante o funcionamento.

3. Valor VKA

O aparelho de teste de quatro esferas é um dispositivo de teste para lubrificantes que são utilizados a pressões superficiais elevadas. É constituído por uma esfera de rolamento rotativa que desliza sobre três esferas fixas. Durante o teste de absorção de carga máxima do lubrificante, uma força de teste actua sobre a esfera, que é gradualmente aumentada até o sistema de quatro esferas soldar como resultado do calor de fricção.

4. Valor DN (fator de velocidade)

O valor DN especifica as velocidades circunferenciais máximas até às quais uma massa lubrificante pode ser utilizada numa chumaceira de rolamento. É calculado a partir da velocidade da chumaceira, do diâmetro médio da chumaceira (em mm) e de um fator para ter em conta a componente de fricção de deslizamento do design da chumaceira.

5. Valor SKF Emcor

O método SKF Emcor é utilizado para avaliar as propriedades anti-corrosão das massas para chumaceiras de rolamento. É adicionada água à massa lubrificante e testada a corrosão em rolamentos de esferas autocompensadores com um tempo de funcionamento definido, velocidade e determinados tempos de inatividade, de acordo com a norma DIN 51802. Se a inspeção visual dos anéis de teste não revelar corrosão, o grau de corrosão é 0. Se a corrosão for muito grave, o grau de corrosão é 5.

Lubrificação de rolamentos

Um pré-requisito importante para a elevada fiabilidade operacional de um rolamento é o fornecimento contínuo de lubrificante. As instruções do fabricante da chumaceira devem ser respeitadas quando se lubrifica a chumaceira pela primeira vez ou quando se procede a uma nova lubrificação. O enchimento deve ser efectuado de modo a que todas as superfícies funcionais sejam lubrificadas de forma fiável. As chumaceiras de funcionamento lento (valor DN < 50.000) e as suas caixas podem ser completamente enchidas, as chumaceiras de funcionamento rápido (valor DN > 400.000) até 1/4 do interior livre da chumaceira. Caso contrário, recomenda-se o enchimento até 1/3.

Os rolamentos lubrificados com massa são suficientemente fiáveis se os intervalos de relubrificação não forem ultrapassados. A relubrificação é necessária se a vida útil da massa for inferior à vida útil prevista da chumaceira. A relubrificação é efectuada com uma pistola de lubrificação ou com sistemas de lubrificação automáticos. Se possível, a relubrificação deve ser efectuada durante o funcionamento. As quantidades de relubrificação são 50-80 % da quantidade de enchimento inicial. Se não for possível remover a massa usada, a quantidade de massa deve ser limitada para evitar a lubrificação excessiva da chumaceira.

Se os intervalos de relubrificação forem longos, a massa deve ser substituída o mais completamente possível. Antes de mudar para outro tipo de massa, a chumaceira de rolamento tem de ser sempre limpa ou a massa lubrificada de novo, até que a massa antiga tenha sido completamente pressionada para fora da chumaceira. Neste caso, é necessário verificar previamente a miscibilidade dos lubrificantes e a compatibilidade dos materiais.