Acoplamento de grade Falk Steelflex T10: guia completo e tabelas

O acoplamento de grade Falk, da linha Steelflex T (Regal Rexnord), é um acoplamento lubrificado que junta a economia e a alta capacidade de torque do acoplamento de engrenagem com a flexibilidade torcional de um elástico. Uma grade de aço em formato trapezoidal se encaixa nas ranhuras de dois cubos e fica protegida por uma capa bipartida. O catálogo métrico traz 25 tamanhos, de 1020T a 1260T, com torque de 52 N·m a 932.000 N·m e eixos de até 508 mm. Neste guia você vê o T10 e o T20, a tabela de tamanhos com torque, rotação e furo, a seleção com um exemplo calculado, a troca da linha F pela linha T, a graxa LTG, a instalação com GAP e torques, a medição de desgaste da grade e as falhas mais comuns. Para a visão geral da marca, veja o guia dos acoplamentos Falk.

O que é o acoplamento de grade Falk Steelflex e como funciona

O acoplamento de grade tem dois cubos com ranhuras radiais, uma grade de aço-mola que serpenteia entre as ranhuras dos dois cubos e uma capa que protege o conjunto e retém a graxa. O torque passa de um cubo ao outro pela grade, que flexiona como uma mola e absorve choques, vibração e desalinhamento. No modelo padrão, o conjunto tem 2 cubos e 1 capa com a grade, e até o tamanho 1090T vem com a graxa LTG da Falk.

Como a grade desliza nas ranhuras, o acoplamento é lubrificado. A graxa forma a película entre a grade e os dentes dos cubos, e a vedação da capa mantém essa película no lugar.

Vantagens do acoplamento de grade Falk Steelflex T

• Capacidade de torque alta: segundo o fabricante, cerca de 3 vezes a da linha F no mesmo tamanho de acoplamento, com a grade em processo de fabricação mais moderno.
• Grade trapezoidal: o perfil cônico entra com facilidade nas ranhuras dos cubos. A linha F tinha grade retangular, de instalação mais trabalhosa.
• Grade em 2 partes: a partir do tamanho 12F, a linha F usava grade em 4 partes (2 internas e 2 externas), o que facilitava erro de montagem. No T10, a grade é maior e tem apenas 2 partes.
• Capa bipartida: a capa do T10 abre na horizontal (radial), é montada depois dos cubos e sai sem mover os equipamentos.
• Pouca manutenção com a graxa LTG: o acoplamento lubrificado com a LTG na instalação não exige relubrificação periódica até a parada do equipamento.
• Diferentes distâncias entre eixos: o mesmo acoplamento aceita variações de GAP e tem versões com espaçador.
• Custo inicial menor que a linha F para o mesmo serviço, segundo o fabricante.

Tipos do acoplamento de grade Falk: T10, T20, T31 e outros

Tabela de tamanhos do acoplamento de grade Falk

A tabela traz os tamanhos 1020T a 1140T, com as velocidades máximas do T10 e do T20, a quantidade de graxa, o GAP e o torque dos parafusos da capa.

Valores do catálogo Falk Steelflex métrico (421-110-P) e do manual 428-110-P. Os furos máximos valem para chaveta quadrada, e a velocidade máxima é a do catálogo para cada tipo.

Tamanhos grandes: 1150T a 1260T

Como selecionar o acoplamento de grade Falk

O dimensionamento parte da capacidade de torque e do fator de serviço (FS) conforme o equipamento acionado. O catálogo usa o método de seleção rápida, e o cálculo por torque leva ao mesmo resultado:

Exemplo: elevador de canecas de grãos com motor de 45 kW, 55 rpm no eixo do acoplamento, eixos de 80 e 95 mm, medida entre as pontas dos eixos de 5 a 7 mm e FS 1,25.

• Torque: 45 × 9.550 × 1,25 ÷ 55 = 9.767 N·m.
• O 1110T tem 9.320 N·m e não atende. O 1120T tem 13.670 N·m, cerca de 40% acima do exigido, e atende.
• Verificação: o furo máximo de 140 mm cobre os eixos de 80 e 95 mm, a rotação máxima de 2.025 rpm do T10 é muito maior que 55 rpm, e o GAP de 6 mm cabe nos 5 a 7 mm.
• Com o Omega nessa mesma aplicação, o fator de serviço precisa ser 2,5, e não 1,25. Veja o guia do Omega.

A rotação importa: para a mesma potência, o torque no eixo de baixa rotação é muito maior, e por isso a grade é muito usada em saída de redutor. O treinamento de acoplamentos da PEAGE repete esse cálculo com os dados da sua planta.

Linha F ou linha T: como trocar o acoplamento de grade Falk

Muitas plantas ainda têm acoplamentos da linha F (3F a 20F). A troca para a linha T é comum, e o comparativo de similaridade da Falk cruza, tamanho a tamanho, o torque, o furo máximo, o comprimento total e o diâmetro externo da linha F com o T10 e o T20, marcando cada par como “atende totalmente” ou “limitado pelo furo”.

Os cubos da linha T e da linha F têm furos e comprimentos diferentes. Por isso, em alguns pares o furo da linha F não cabe no tamanho T equivalente, e a opção é subir um tamanho. A PEAGE confere a equivalência do seu acoplamento: envie a foto da marcação e o diâmetro dos eixos. Para peças da linha F ainda em operação, veja as peças de reposição Falk F.

Lubrificação do acoplamento de grade Falk: graxa LTG

A lubrificação adequada é essencial. Em rotação alta, a força centrífuga separa o óleo do espessante das graxas comuns, e o espessante pesado se acumula na área das ranhuras da grade, o que leva ao desgaste prematuro. A Falk LTG (Long Term Grease) resiste a essa separação: é fornecida em NLGI 1/2, fica semifluida com o trabalho e se adensa perto das vedações.

• Tamanhos 1020T a 1090T já saem com a quantidade de graxa pré-medida. Para os maiores, a graxa é pedida à parte.
• Com a LTG, o acoplamento não exige relubrificação até a parada do equipamento conectado, e o manual cita intervalos estendidos a mais de cinco anos. Perda de graxa, temperaturas extremas, umidade excessiva ou reversões frequentes pedem lubrificação adicional.
• Com graxa de uso geral (NLGI 2, ponto de gota de 149 °C ou mais), relubrifique pelo menos uma vez por ano.
• Faixa de temperatura da LTG: de −29 °C a 121 °C. Não use a LTG em mancais.
• Misturar graxas pode reduzir os benefícios da LTG.

Veja a página da graxa Falk LTG e o guia do acoplamento de engrenagem Falk, em que a escolha da graxa depende da rotação.

Instalação do acoplamento de grade Falk passo a passo

Use ferramentas comuns, chaves, régua, calços de precisão e calibrador de lâminas. Antes de começar, bloqueie a partida do motor, remova as cargas externas, confira as bases dos equipamentos e verifique o pé manco. O manual recomenda calços de aço inoxidável, e o alinhamento a laser simplifica a medição.

1. Vedações primeiro: cubra as vedações levemente com graxa e posicione-as nos eixos ANTES de montar os cubos. Limpe as peças com solvente não inflamável e confira rebarbas.
2. Monte os cubos. Do 1020T ao 1090T, o padrão é o ajuste deslizante (F7), com parafuso sobre a chaveta, e o cubo não é aquecido. A partir do 1100T, o ajuste é com interferência, sem parafuso sobre a chaveta: aqueça os cubos a 135 °C uniformes no furo (nunca acima de 205 °C), sem aquecer os dentes e com maçarico de chama em chuveiro, movimentando a chama. Monte rápido, nivele a face do cubo com a ponta do eixo e deixe esfriar. Vede os rasgos de chaveta.
3. Alinhe o ângulo: use uma barra espaçadora com a espessura do GAP da tabela, inserida a 90° em 4 pontos, e meça com calibrador a folga entre a barra e a face do cubo. A diferença entre a maior e a menor medida não pode passar do limite angular de instalação.
4. Alinhe o paralelo: apoie uma régua nos dois cubos, também a cada 90°, e confira com calibrador de lâminas. A folga não pode passar do limite de desvio paralelo. Aperte a base e repita as medidas.
5. Insira a grade: vede o GAP e as ranhuras com a graxa antes. Se a grade tiver dois ou mais segmentos, instale todos com as extremidades de corte voltadas para o mesmo lado, para o contato correto com o pino fixo da capa. Passe a grade pelos dentes e assente com uma marreta macia.
6. Vede e feche a capa: encha os espaços entre e ao redor da grade com o máximo de graxa e retire o excesso no topo. Posicione as vedações nos cubos e a junta no flange, com as marcas de correspondência do mesmo lado. Monte as metades da capa e aperte os parafusos no torque da tabela.
7. Lubrifique pelos furos de 1/8″ NPT: retire os dois plugues, insira o niple e encha até aparecer graxa no furo oposto. Recoloque todos os plugues.
8. Instale o protetor do acoplamento. Veja o protetor de acoplamento para NR-12.

Os cubos podem ficar rentes às pontas dos eixos ou com o eixo retraído, desde que o comprimento do eixo dentro do cubo seja de pelo menos 1 vez o diâmetro do eixo no ajuste deslizante, ou 0,75 vez no ajuste com interferência. Exemplo: com eixo de 100 mm, o comprimento inserido deve ser de 100 mm ou mais (deslizante) ou 75 mm ou mais (interferência).

Limites de instalação e operação (1020T a 1140T)

Valores do manual 428-110-P (tabela 1). Os limites angulares variam por tamanho e constam do manual, que a PEAGE envia com o pedido. Se precisar de calços sob os pés, veja o guia do calço de alinhamento.

Inspeção e manutenção do acoplamento de grade Falk

A manutenção anual do acoplamento de grade Falk tem quatro itens (e deve ser mais frequente em condições extremas):

1. Alinhamento: se os limites operacionais máximos foram ultrapassados, realinhe até os valores de instalação.
2. Torque de todos os parafusos.
3. Anel de vedação e junta: inspecione e, se houver vazamento de graxa, substitua.
4. Desgaste: quando o equipamento conectado for desmontado, abra o acoplamento, meça o desgaste, substitua as partes gastas, limpe a graxa, vede de novo e use junta nova.

Como medir o desgaste da grade e dos dentes

A inspeção é feita medindo, no topo da grade e do dente cônico (a seção mais grossa), a espessura depois do desgaste. A é a espessura mínima da grade, B a nominal, C a espessura mínima do dente do cubo e D a nominal. Se a medida chegar ao mínimo, troque.

Dados do treinamento de acoplamentos da PEAGE (Falk Steelflex T). Os demais tamanhos, até o 1200T, constam do manual de inspeção.

A capa também informa: marcas muito profundas indicam desalinhamento paralelo acima do recomendado, e marcas irregulares, desalinhamento angular excessivo. Para planejar a reposição de grades, capas e juntas, veja o kit de reparos Falk Steelflex T e o checklist de parada programada.

Falhas comuns do acoplamento de grade Falk

Como identificar a grade original Falk

A Rexnord, responsável pelos produtos genuínos Falk no Brasil, lembra que os produtos originais são vendidos pela Rexnord e por distribuidores autorizados, e orienta a conferir a grade na recepção:

• Marca: toda grade Falk traz a indicação clara da marca, o que garante a originalidade e a procedência.
• Material: aço ligado de alta resistência, temperado e revenido para dureza de mola.
• Acabamento: a superfície passa por shot peening (jateamento de microesferas de aço), e a grade original tem uma curvatura na extremidade.

Em caso de dúvida, envie uma foto da grade para a PEAGE.

Acoplamento de grade Falk, engrenagem ou elástico

Veja um caso de troca de pino e bucha por grade em elevadores e redlers de moinho no case de sucesso em acoplamentos.

O que informar para pedir o acoplamento de grade Falk

• Tamanho e tipo (por exemplo, 1120T10), ou potência, rotação e aplicação para a seleção;
• Diâmetro dos dois eixos, rasgo de chaveta e a distância entre as pontas dos eixos;
• Acabamento dos cubos: furo acabado ou furo piloto, e o tipo de ajuste;
• Reposição: grade, capa, junta e anel de vedação, e a graxa LTG.

Se o acoplamento já está instalado, uma foto da capa e das medidas bastam para identificar a peça. Veja as páginas dos modelos Steelflex T10 e Steelflex T20, a linha Falk T e os produtos Falk. A fábrica é a Rexnord.

Perguntas frequentes sobre o acoplamento de grade Falk

Dados do catálogo Falk Steelflex métrico (421-110-P), do manual de instalação e manutenção 428-110-P (mar/2014), do comparativo de similaridade F x T, do comunicado Rexnord sobre grades originais e do treinamento de acoplamentos da PEAGE. Os exemplos são ilustrativos, e a seleção final deve ser conferida pelo time técnico. Para o conceito de torque, veja a referência.