Falhas no virabrequim de miniescavadeiras

As causas mais comuns de falha do virabrequim de motores a diesel de mini escavadeiras são:

Primeiro, lubrificação inadequada.

Um sistema de lubrificação do motor a diesel deficiente e o contato com atrito entre o moente e o casquilho — ou seja, quando o apoio do mancal não é adequado — podem causar a queima da bronzina e o desgaste do virabrequim. Após a remoção do material danificado, a distribuição de tensões se altera, provocando atrito entre a parte inferior do virabrequim e o braço da manivela.

Segundo, funcionamento inadequado dos mancais.

Nos motores a diesel, a rotação do mancal principal, uma folga excessiva ou o desalinhamento ou desgaste excessivo do eixo do mancal principal podem causar desvios radiais no virabrequim e no volante do motor, além de afetar a distribuição de cargas do próprio motor. Isso compromete não só a aplicação uniforme de forças no virabrequim, mas também o funcionamento de cada cilindro. Da mesma forma, uma folga excessiva no conjunto do mancal da biela ou o desprendimento do material da liga podem gerar cargas de impacto no virabrequim e acelerar sua deterioração.

Terceiro, o afrouxamento das porcas das capas dos mancais principais é uma das causas importantes da falha prematura do virabrequim. Isso pode provocar perda de apoio e desalinhamento coaxial dos alojamentos dos mancais.

Se, após o afrouxamento das porcas dos mancais principais, o eixo e a folga dos mancais se deslocarem, o motor a diesel poderá operar fora das tolerâncias. Em outras palavras, o mancal principal perde o alinhamento. Se ocorrer um deslocamento concêntrico e o virabrequim girar até a extremidade do alojamento, a carga sobre ele ficará desigual, podendo causar danos.

Quarto, folga axial excessiva do virabrequim.

A folga excessiva ao longo do virabrequim geralmente é causada por seu deslocamento axial. O mancal de encosto, que controla o movimento axial do virabrequim, fica junto ao quarto mancal principal e deve manter uma folga especificada. Quando essa folga chega a 0,5–0,6 mm ou mais, o virabrequim se desloca axialmente. Sob carga, as forças de reação do braço da manivela aumentam a carga na face do mancal. A concentração de tensões pode acelerar o processo de trincamento do virabrequim.

Deslocamento do volante do motor.

Quinto, parafusos soltos do volante do motor acabam danificando o conjunto do virabrequim, provocando fadiga, perda de equilíbrio dinâmico e redução significativa da força de inércia. Quando o virabrequim e o volante do motor têm um encaixe cônico — como no motor a diesel S195 —, o volante pode danificar a superfície de contato, ou o virabrequim pode quebrar e ficar preso no rasgo da chaveta. Se a área de acoplamento do virabrequim for inferior a 75%, o motor a diesel poderá ser danificado.

Sexto, desequilíbrio de potência.

Quando a manutenção é feita no virabrequim, o contrapeso de ferro pode não atender aos requisitos de balanceamento, comprometendo o equilíbrio original. O mancal do virabrequim é mais fácil de fabricar, mas a força de impacto por inércia é relativamente alta. Além disso, durante o reparo do virabrequim, o mancal pode se deslocar em relação ao raio da manivela, provocando vibrações intensas e sobrecarga do motor diesel. Isso aumenta a tolerância do braço da manivela I e pode fazer com que o desequilíbrio ultrapasse a força centrífuga. Com o tempo, essa condição pode causar fadiga e até ruptura do virabrequim.

Sétimo: o virabrequim não foi retificado corretamente.

O virabrequim é um componente fundamental, e vários fatores influenciam sua resistência à fadiga por flexão: o munhão do virabrequim, os colos de biela, os raios de concordância entre os munhões principais e o virabrequim, além da manivela do braço de partida. Por isso, não se deve negligenciar o polimento dos munhões principais, os raios de concordância, a coaxialidade e o paralelismo dos colos, o raio da manivela, os ombros retificados e a rugosidade superficial dos munhões, nem as dimensões e a geometria dos ângulos entre os pinos da manivela. Também é importante escolher corretamente os rebolos para retificação e não retificação. Uma retificação incorreta dos raios ou a adoção de raios em ângulo reto impede a obtenção do perfil adequado. Como resultado, há concentração de tensões e redução da resistência nos raios de concordância do virabrequim, aumentando o risco de trincas.