Title

VIBRATION AND OIL ANALYSIS FOR MONITORING PROBLEMS RELATED TO WATER CONTAMINATION IN ROLLING

MONITORAMENTO DA CONTAMINAÇÃO DE ROLAMENTOS POR ÁGUA ATRAVÉS DAS ANÁLISES DE ÓLEOS E DE VIBRAÇÕES

Authorship

Gonçalves, Aparecido Carlos; Padovese, Linilson Rodrigues

Gonçalves, Aparecido Carlos

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Padovese, Linilson Rodrigues

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DOI

10.5151/5463-5463-17162

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Abstract

Trying to reduce particle contamination in lubrication systems, industries of the whole world spend millions of dollars each year on the improvement of filtration technology. In this context, by controlling fluid cleanliness, some companies are able to reduce failures rates up to 85 percent. However, in some industries and environments, water is a contaminant more frequently encountered than solid particles, and it is often seen as the primary cause of component failure. Only one percent of water in oil is enough to reduce life expectancy of a journal bearing by 80 percent. For rolling bearing elements, the situation is worse because water destroys the oil film and, under the extreme temperatures and pressures generated in the load zone of a rolling bearing element, free and emulsified water can result in instantaneous flash-vaporization giving origin to erosive wear. This work studies the effect of water as lubricant contaminant in ball bearings, which simulates a situation that could actually occur in real systems. In a designed bench test, three basic lubricants of different viscosities were contaminated with different contents of water. The results regarding oil and vibration analysis are presented for different bearing speeds.

Na tentativa de reduzir a contaminação em sistemas de lubrificação, as indústrias do mundo todo gastam milhões de dólares a cada ano no melhoramento da tecnologia de filtração. Neste contexto, ao controlar a limpeza do fluido, algumas companhias são capazes de reduzir as taxas de falhas em até 85 porcento. Porém, em algumas indústrias e ambientes, a água é o contaminante mais comum que as partículas sólidas e é vista como a causa primaria de falhas de componentes. Apenas um porcento de água no óleo é suficiente para reduzir a expectativa de vida de um mancal de deslizamento em 80 porcento. Para mancais de rolamentos a situação é pior ainda porque a água destrói o filme de óleo e, sob extrema temperatura e pressão gerada na zona de carga, a água livre e/ou emulsionada podem resultar em vaporização instantânea dando origem ao desgaste erosivo. Este trabalho estuda o efeito da água como contaminante do lubrificante em mancais de rolamentos que simulam uma situação que pode ocorrer em sistemas reais. Em um banco de ensaio, três lubrificantes básicos com diferentes viscosidades foram contaminados com teores diferentes de água. Os resultados das análises de vibrações e

Keywords

Vibration analyis; Oil analysis; Liquid contamination, Rolling element bearing.

Análise de vibração; Análise de óleo; Contaminação líquida; Mancais de rolamentos.