Omega HSU: acoplamento Rexnord para calor e umidade

O Omega HSU é a versão do acoplamento Omega, da Rexnord (Regal Rexnord), feita para calor e umidade. Ele tem o mesmo projeto, as mesmas medidas, os mesmos cubos e os mesmos parafusos do Omega Standard, mas o elemento de poliuretano é verde e usa uma formulação resistente à hidrólise, a reação da água com o poliuretano que acelera com a temperatura. Neste guia você vê o que é o Omega HSU, como ele se compara ao Standard (laranja) e ao HDY (amarelo), a estimativa de vida prevista pela fabricante, a tabela de torque, rpm e furo dos 15 tamanhos, como selecionar com o fator de serviço, o desalinhamento admitido, a instalação, a inspeção, os testes de campo para saber se o elemento sofreu hidrólise e quando não vale trocar. Para a visão geral da linha, veja o guia dos modelos Omega.

O que é o Omega HSU

O nome vem de Hydrolytically Stable Urethane, ou uretano hidroliticamente estável. O Omega HSU é uma extensão da família Omega: um acoplamento elástico não lubrificado, em que o elemento flexível de poliuretano, dividido ao meio, transmite o torque, absorve desalinhamentos, amortece choques e reduz as vibrações torcionais. Como o elemento é bipartido, ele é trocado sem mover o motor nem a carga, apenas soltando os parafusos das sapatas.

O que muda em relação ao Standard é o material. A Rexnord pesquisou durante anos uma formulação que combinasse resistência mecânica, amortecimento e estabilidade à hidrólise, e o resultado é o elemento verde do Omega HSU, testado em siderúrgicas, fábricas de papel e celulose, indústrias químicas e usinas de geração de energia. Segundo a Rexnord, o Omega HSU foi projetado para ambientes quentes e úmidos e é indicado para bombas, compressores de parafuso e sopradores.

Características do Omega HSU

• Resistência à umidade e ao calor maior que a do elemento Standard, por causa da formulação do poliuretano.
• Faixa de temperatura de trabalho de −40 a 90 °C.
• Mesmos cubos e parafusos do Omega Standard, sem alterar a posição dos equipamentos.
• Não lubrificado: sem graxa, sem óleo e sem manutenção preventiva de lubrificação.
• Sem contato metal-metal entre os eixos acionador e acionado.
• Inspeção visual sem desmontar, inclusive com o equipamento em marcha, com luz estroboscópica.
• Garantia de fábrica de 12 meses, conforme o folder do produto da PEAGE.

Omega HSU, Standard ou HDY: comparação

A linha Omega tem três versões de elemento, todas montadas nos mesmos cubos, e a cor identifica cada uma. A tabela resume as diferenças divulgadas pela Rexnord.

O ponto central: o Omega HSU não aumenta a capacidade de torque. Se o problema é torque insuficiente, o caminho é o HDY (25% a mais de torque) ou um tamanho maior. O Omega HSU resolve outro problema, o envelhecimento do material, e por isso a seleção do tamanho segue exatamente a mesma regra do Standard. Os valores de preço variam com o tamanho e a tabela vigente: peça a cotação das versões lado a lado.

Por que o poliuretano envelhece no calor e na umidade

Hidrólise é a reação química da água com o poliuretano. Ela quebra as cadeias do polímero e o elemento perde elasticidade: fica ressecado, endurece, trinca e, no estágio final, rompe. O calor e a umidade aceleram essa reação, e ela ocorre tanto em operação quanto no estoque. Por isso a mesma peça dura menos em uma estufa úmida do que em uma sala seca.

No ensaio de hidrólise divulgado pela Rexnord, a 70 °C e 95% de umidade relativa, o elemento Omega HSU perdeu apenas 6% de torque após um ano de exposição, enquanto os poliuretanos comparados perderam muito mais. Em câmara ambiental com calor e umidade que aceleram a degradação em cerca de 30 a 60 vezes, só o poliuretano do Omega HSU manteve a resistência à tração com perda mínima. São resultados de laboratório da fabricante: no campo, o ambiente real, a temperatura no cubo e o regime de trabalho decidem o resultado.

Quanto tempo dura o Omega HSU

A engenharia de produto da Rexnord Brasil esclarece, em carta técnica, que o tempo de vida de um elemento Omega depende da aplicação, do ambiente e do regime de trabalho, e que o limite é a hidrólise durante a armazenagem e a operação. Para o hemisfério norte (Estados Unidos e Europa), a Rexnord usa a estimativa de 6 a 8 anos para o elemento Standard. No Brasil, a estimativa muda com o clima:

São estimativas da fabricante, não um prazo de garantia: a conta começa na data de fabricação do elemento, e ambiente, torque, desalinhamento e montagem alteram o resultado. Por isso a inspeção periódica vale mais do que o calendário.

Como ler a data de fabricação

Cada elemento Omega tem uma etiqueta adesiva na sapata metálica com o trimestre e o ano de fabricação. Na foto, o código 3Q-18 indica o terceiro trimestre de 2018. O mesmo conjunto traz um QR code, que permite registrar o acoplamento, conferir a data de fabricação, baixar catálogos e manuais e abrir os vídeos de instalação.

Hidrólise e esforço mecânico: duas causas diferentes de desgaste

Esta é a distinção mais importante do guia: o elemento Omega pode chegar ao fim por duas causas independentes, e o Omega HSU resolve só uma delas.

• Causa ambiental (hidrólise): o poliuretano envelhece por calor e umidade, mesmo com o equipamento parado ou bem alinhado. É o que o elemento verde combate.
• Causa mecânica (fadiga e sobrecarga): o elemento é submetido a esforços além do que foi projetado para suportar. O HSU tem a mesma capacidade mecânica do Standard, então não reduz esse desgaste.

Na prática, quanto mais desalinhamento, mais vibração e mais sobretorque, menor a durabilidade do acionamento, com qualquer cor de elemento. As estimativas de 6 a 8 anos no Standard e de 12 a 16 anos no HSU valem para um acoplamento bem selecionado, alinhado e montado. Um Omega HSU subdimensionado pode falhar mais cedo do que um Standard bem dimensionado em ambiente seco.

Quando usar o Omega HSU e quando não usar

Use o Omega HSU quando houver

• Calor e umidade juntos: estufas de secagem, áreas de vapor, lavagem frequente, torres e tubulações quentes por perto.
• Hidrólise confirmada em elementos Standard anteriores, com trincas finas em toda a superfície ou aspecto ressecado.
• Tempo de operação longo, acima de cerca de 6 anos, em ambiente úmido.
• Clima tropical ou litorâneo com umidade alta o ano todo.
• Troca difícil ou cara, em que o intervalo entre paradas precisa ser maior.
• Estoque de reposição parado por muitos anos, em que o prazo de armazenagem do Standard é um risco.

Não precisa do Omega HSU quando

• o ambiente é seco, coberto e de temperatura moderada, e o Standard já chega ao fim da vida prevista sem sinais de hidrólise;
• o problema é de torque, com trincas profundas junto da sapata e quebras na parte alta do elemento: isso indica fadiga ou sobrecarga, e o HSU tem a mesma capacidade do Standard;
• a causa é desalinhamento, montagem errada ou subdimensionamento: trocar a cor do elemento não corrige nenhum dos três.

Tabela do Omega HSU: torque, rpm e furo

O Omega HSU existe nos 15 tamanhos da linha, do E2 ao E140, com torque nominal de 22 N·m até 38.440 N·m. Os valores de torque são os do Standard (o elemento laranja e o verde têm a mesma capacidade), e a coluna do HDY mostra o torque 25% maior para comparação. Os valores são de referência com fator de serviço 1,0.

O furo máximo é o do cubo com furação acabada. Os cubos com bucha cônica aceitam furos menores, conforme a bucha, e a capacidade final pode ficar abaixo da tabela em serviço severo, conforme o fabricante da bucha. Os valores de rpm máximo valem para o acoplamento padrão: nos tamanhos de 20 a 80, anéis de alta rotação opcionais permitem rpm maiores, e quem precisa de alta rotação deve consultar a PEAGE. Dimensões completas, pesos e momentos de inércia estão no catálogo da Rexnord e sob consulta.

Os códigos de peça do Omega HSU são os mesmos do Omega Standard com o sufixo HSU, o que facilita a conferência na hora de pedir a reposição. Veja as páginas de produto da PEAGE: Omega HSU, Omega HSU ES (espaçador), Omega Standard E e Omega HDY.

Como identificar o cadastro do Omega HSU: acoplamento e elemento

Quem faz a compra ou cuida do almoxarifado precisa saber ler o cadastro do Omega HSU: a descrição que aparece no ERP, na cotação e na nota fiscal. O mesmo item pode estar escrito como E-40M HSU, E40M-HSU ou Omega 40 HSU, e um erro de sufixo troca o elemento verde pelo laranja. Esta seção ensina a decodificar o nome, mostra exemplos reais de dois tamanhos, o E-10M e o E-40M, e lista os part numbers da linha Omega conforme o cadastro da PEAGE.

O que cada parte do cadastro significa

Um acoplamento Omega HSU completo tem quais itens

O item ACOPL do cadastro é o conjunto. Quando a compra é de reposição, cada peça também tem a sua própria linha:

• 2 cubos (um para cada eixo), com furo bruto ou acabado em H7 e rasgo de chaveta;
• 1 elemento elástico bipartido, que é o item de desgaste e define a versão (HSU, Standard ou HDY);
• 1 kit de parafusos, que prende as sapatas do elemento aos cubos.

Os cubos e os parafusos são iguais nas três versões. Por isso, para converter um Omega Standard em Omega HSU, o cadastro que muda é só o do elemento.

Exemplo 1: Omega E-10M HSU

Acoplamento para até 164 N·m, com rpm máximo de 7.500 e furo máximo de 55 mm no cubo acabado.

Há também o acoplamento já furado, por exemplo ACOPL OMEGA REGALREXNORD E – 10M 30H7 / 42H7 (cód. 154449) e E – 10M 30H7 / 48H7 (cód. 154450), nas versões Standard.

Exemplo 2: Omega E-40M HSU

Acoplamento para até 622 N·m, com rpm máximo de 5.000 e furo máximo de 85 mm no cubo acabado.

Compare as duas tabelas: o PN do HSU é o do Standard mais o sufixo HSU (7300025M vira 7300025MHSU; 7300040M vira 7300040MHSU). O mesmo vale para o HDY, que no cadastro existe nos tamanhos E-80M a E-140M (por exemplo, 7300065MHDY no E-100M). É um erro comum pedir só “E-40M” e receber o elemento laranja quando o equipamento trabalha com o verde.

PN do elemento Omega por tamanho (E, cubos próximos)

A tabela reúne os part numbers do elemento Omega Standard e do elemento Omega HSU em todos os tamanhos da série E, conforme o cadastro.

PN do elemento Omega com espaçador (ES)

Nos espaçadores, o elemento tem numeração própria e o HSU segue a mesma regra do sufixo.

PN do kit de parafusos Omega

O mesmo kit atende o Standard, o HSU e o HDY. Um kit serve a mais de um tamanho em vários casos:

Lembre da regra de uso dos parafusos: no máximo até a terceira montagem. Para ambientes muito úmidos, o cadastro tem também parafusos em inox nos tamanhos E-10M, E-20/30M e E-60/70/80M.

Como cada nome pode aparecer escrito

Para localizar o item em notas fiscais e no ERP, procure pelas variações abaixo, que significam o mesmo tamanho:

Modelo de descrição para o cadastro no seu ERP

Para o almoxarifado e o comprador não confundirem as versões, a PEAGE recomenda uma descrição completa, com material, versão e referência. Exemplo para o elemento do E-40M:

E para o acoplamento completo: ACOPLAMENTO FLEXIVEL OMEGA HSU E-40M; 2 CUBOS E-40M, 1 ELEMENTO BI-PARTIDO HSU, 1 KIT DE PARAFUSOS; TORQUE NOMINAL 622 N.M; FURO MAXIMO 85 MM; FABRICANTE REGALREXNORD. Com a descrição assim, o pedido de reposição sai com a versão certa e a conferência no recebimento fica simples: cor verde e PN com o sufixo HSU.

Como conferir na peça

• Cor do elemento: verde é HSU, laranja é Standard, amarelo é HDY.
• Gravação em relevo: o elemento traz o nome REX OMEGA e o número do tamanho moldado no poliuretano.
• Etiqueta da sapata: mostra o trimestre e o ano de fabricação, e o QR code leva ao registro do acoplamento. Veja a seção quanto tempo dura o Omega HSU.
• Cubo: confira o furo e o rasgo de chaveta com paquímetro (tolerância H7).
• Nota fiscal e cotação: confira se o PN termina em HSU.

Se o cadastro do seu equipamento não bate com nenhuma dessas informações, envie a foto do acoplamento e da etiqueta pelo WhatsApp da PEAGE, e a equipe técnica identifica o tamanho, a versão e o PN.

Como selecionar o Omega HSU

A seleção do Omega HSU segue o procedimento do catálogo Omega, com duas formas de cálculo equivalentes.

Método do torque

1. Calcule o torque de operação em N·m: potência em kW × 9.550 ÷ rpm.
2. Multiplique pelo fator de serviço da aplicação.
3. Escolha o tamanho com torque nominal maior ou igual ao resultado.
4. Confira se o rpm de operação não passa do rpm máximo do tamanho.
5. Confira o furo máximo do cubo contra o diâmetro dos eixos.

Método do kW por rpm

Divida a potência (kW) pelo rpm, multiplique pelo fator de serviço e escolha o tamanho com kW por rpm maior ou igual ao resultado, conforme a tabela acima. Os passos de rpm e de furo são os mesmos.

Fator de serviço

O catálogo traz ainda uma lista de fatores por aplicação (agitadores, bombas, compressores, ventiladores, transportadores, extrusoras, indústria de papel, siderurgia e outras). Para acionamento por motor a diesel ou a gasolina, com 8 cilindros ou mais, soma-se 0,5 ao fator, e em acionamentos alternativos ou com menos cilindros é preciso consultar a Rexnord.

Ajuste do fator de serviço pela temperatura

Em ambientes quentes, o catálogo Omega soma um valor ao fator de serviço conforme a temperatura ambiente do elemento:

O ajuste é somado ao fator da aplicação, exceto quando a temperatura alta já faz parte do fator típico dela (como nas mesas de saída de laminação). A faixa do catálogo é a do elemento Standard: como o Omega HSU trabalha de −40 a 90 °C, acima disso consulte a PEAGE. A temperatura que importa é a do cubo do acoplamento, e vale medi-la na prática.

Exemplo de cálculo

Desalinhamento admitido pelo Omega HSU

O Omega HSU tem o mesmo desalinhamento admitido do Standard, que depende do tamanho: quanto maior o acoplamento, menor o ângulo e maior o desvio paralelo.

Esses são limites máximos, e as combinações de desvio angular e paralelo devem ficar dentro do limite do tamanho. O acoplamento não existe para compensar desalinhamento: quanto mais próximo de zero, maior a vida do elemento, dos mancais e dos selos. Use relógio comparador (método reverso, face e borda) e corrija com calços de alinhamento. O Omega HDY aceita só 2° em todos os tamanhos, por ser mais rígido.

Instalação do Omega HSU

Como o Omega HSU usa os mesmos cubos e parafusos do Standard, quem já tem o Omega instalado pode trocar o elemento laranja pelo verde sem mexer nos cubos, desde que eles estejam em bom estado. Na primeira instalação ou na troca de cubos:

• Furo dos cubos: a Rexnord recomenda furo com ajuste deslizante H7 (ISO R286), com rasgo de chaveta conforme DIN 6885, tolerância JS9 (ISO R773) e parafuso allen de travamento sobre a chaveta.
• Chavetas e roscas: confira o comprimento da chaveta, o ajuste no rasgo e o estado das roscas do cubo e do parafuso de travamento.
• Distância entre pontas de eixo: respeite a medida do catálogo. Se estiver errada, o operador acaba usando ferramenta para puxar a sapata e comprime o elemento.
• Torque de aperto: use torquímetro calibrado e o valor indicado no manual e na própria sapata. Aperto errado pode quebrar a sapata e projetar o elemento.
• Parafusos: reutilize no máximo até a terceira montagem (a original e mais duas), sempre com trava química. Se oxidarem em menos de 1 ano, use parafusos de aço inoxidável.
• Alta rotação: com cubos de alta rotação, a montagem deve ter os cubos defasados em 180°.
• Troque as duas metades: cada metade é pesada para formar um par balanceado. Substituir só a metade rompida causa desbalanceamento.
• Proteção: instale o protetor das partes girantes, conforme o guia de proteção de acoplamento para NR-12.

A Rexnord tem vídeo de instalação do Omega, acessível pelo QR code do próprio acoplamento. O treinamento da PEAGE, em bancada, mostra o passo a passo: veja o treinamento de acoplamentos.

Inspeção do Omega HSU

O elemento Omega pode ser inspecionado sem desmontar, até com o equipamento em marcha, com luz estroboscópica, o que permite programar a troca para a próxima parada programada. O procedimento de inspeção da Rexnord Brasil usa os seguintes critérios, que valem também para o HSU:

Para a rotina da manutenção, a PEAGE tem um checklist de inspeção Omega e Viva, que cobre cubos, parafusos, chavetas, tolerâncias H7, alinhamento, distância entre pontas de eixo, condição do elemento, ambiente e dados da aplicação. Peça pelo WhatsApp.

5 sinais de hidrólise e os testes PIC e sliver

Os 5 sinais

1. Trincas finas por toda a superfície do elemento, e não só em um ponto.
2. Aparência ressecada, sem o brilho e a flexibilidade originais. Em um caso de estufa de secagem de madeira, úmida, quente e com desalinhamento, um elemento Standard chegou a esse ponto depois de 6 anos e rompeu conforme o projeto.
3. Aspecto pegajoso, esfarelando ou amolecido, conforme o checklist de inspeção.
4. Endurecimento superficial do poliuretano.
5. Reprovação nos testes PIC e sliver, descritos abaixo.

Esses sinais indicam o ambiente. O escurecimento e o endurecimento isolados, vale repetir, são só observações e não pedem troca imediata.

Teste PIC (perfuração)

O teste PIC checa a elasticidade do poliuretano diretamente na superfície. Um elemento bom é muito difícil de quebrar e estica como um elástico; um elemento ruim é quebradiço.

1. Com o acoplamento parado e bloqueado, fure o poliuretano a cerca de 3 mm da superfície, em um ou dois pontos, para não danificar o elemento.
2. Gire a ferramenta enquanto tenta penetrar. O poliuretano em bom estado estica e resiste; se penetrar, o elemento bom estala como um elástico.
3. Se a penetração acontece com facilidade, o elemento está degradado.

Teste sliver (tira)

1. Corte uma pequena tira do poliuretano na parte interna do elemento, a 45°, com 1,5 a 3 mm de largura e pelo menos 80 mm de comprimento.
2. Segure a tira firmemente entre os dedos e puxe, tentando rompê-la.
3. Se estiver boa, estica como um elástico e não rompe manualmente; se estiver degradada, rompe com facilidade.

Os dois testes são simples, a equipe da PEAGE os ensina em treinamento para mecânicos de todos os níveis de experiência, e valem também para decidir se um elemento de reposição guardado há anos ainda pode ser montado. Um elemento fabricado em 2018 que operou cerca de 5 anos, por exemplo, foi indicado para troca por causa de um início de trinca; nos testes, o poliuretano não tinha hidrólise, e a causa era fadiga.

Estoque e armazenamento do Omega HSU

O prazo de armazenagem do Omega HSU é o dobro do Standard, de 12 a 16 anos, segundo o folder do produto. Isso ajuda quem mantém elementos de reposição para equipamentos críticos, mas o ambiente do almoxarifado ainda conta:

• guarde os elementos em local fresco, seco e ventilado, longe de vapor, óleo e produtos químicos;
• use o sistema PEPS (primeiro que entra, primeiro que sai) pela data de fabricação da etiqueta, e não pela data de compra;
• antes de montar um elemento que ficou muito tempo parado, faça o teste sliver;
• mantenha os dois elementos do par juntos e identifique o tamanho e a versão (a cor ajuda).

O guia de acoplamento Viva traz a mesma lógica de inspeção para o elemento de poliuretano da linha Viva.

Onde usar o Omega HSU

Os usos indicados pela Rexnord para o Omega HSU são bombas, compressores de parafuso, sopradores e ventiladores industriais, e a fabricante cita aplicações testadas em siderúrgicas, papel e celulose, indústrias químicas e geração de energia, inclusive em mesas de rolos com calor e umidade altos, em que o HSU aumentou o intervalo entre trocas.

A PEAGE atende esses segmentos no Paraná e em Santa Catarina: veja as páginas de siderurgia, papel e celulose, energética e mineração. Para uma torre de resfriamento, veja também o guia de acoplamento para torre de resfriamento.

Omega HSU ES e áreas classificadas

O Omega HSU ES combina o elemento HSU com o espaçador, aumentando a distância entre as pontas de eixo sem peças adicionais e mantendo os mesmos cubos, o que facilita trocar rotores e selos mecânicos de bombas sem mover o motor. Para áreas com atmosfera explosiva, a Rexnord indica certificação Ex nos acoplamentos Omega e Viva e disponibiliza a declaração de conformidade: confirme a marcação aplicável ao seu projeto com a PEAGE antes de especificar.

Erros comuns que o Omega HSU não corrige

Em visitas e treinamentos, os problemas de acoplamento Omega que mais aparecem não são de material. Se a sua falha é uma destas, o Omega HSU sozinho não resolve:

• Montagem com sistema desalinhado: o acoplamento Omega tem capacidade de desalinhamento superior à de vários modelos elásticos, mas ela é limitada pelo tamanho.
• Reutilizar parafusos mais de duas vezes, o que pode quebrar o parafuso, soltar o elemento dos cubos e trincar a sapata.
• Aperto incorreto dos parafusos, com risco de quebra da sapata.
• Distância entre eixos incorreta, que comprime o elemento.
• Substituir só metade do elemento rompido.
• Montar um elemento “vencido” sem fazer o teste sliver.
• Subdimensionamento, em especial pelos fatores de temperatura e de tipo de carga. É comum ocorrer quando um modelo resolve um problema crítico e passa a ser aplicado em outros equipamentos sem nova conferência.

Em algumas instalações antigas, o ambiente também mudou: uma área que era seca e nova, quando o acoplamento foi especificado, passa a ter vazamentos de água e vapor, corrosão e folgas com os anos. Vale revisar a seleção e o ambiente de tempos em tempos, e não só trocar a peça.

O que informar para pedir o Omega HSU

• Tamanho e versão atuais (por exemplo, E40, ou a foto da etiqueta da sapata);
• Diâmetro dos eixos do motor e da máquina, e o rasgo de chaveta;
• Potência (kW ou cv) e rotação (rpm) do motor e a rotação de operação;
• Posição do acoplamento: motor e equipamento, ou redutor e equipamento;
• Aplicação (bomba, soprador, mesa de rolos, ventilador) e o fator de serviço usado;
• Ambiente: umidade, vapor, lavagem, temperatura e contato com produtos químicos ou óleo;
• Data de fabricação do elemento que está sendo substituído, para avaliar o tempo de uso;
• Quantidade e se o pedido é só do elemento, do conjunto com cubos ou com espaçador (HSU ES).

O Omega HSU é fornecido pela PEAGE com a fábrica Rexnord, e o prazo é informado na cotação. Para dados específicos de resistência química, informe os produtos e as temperaturas da sua aplicação: a Rexnord tem uma tabela de compatibilidade do poliuretano com mais de uma centena de substâncias, e a PEAGE a consulta para você. Veja também o case de sucesso em acoplamentos e a linha Omega completa. A fabricante é a Rexnord.

Perguntas frequentes sobre o Omega HSU

Dados do folder e do catálogo Omega da Rexnord e da PEAGE, da folha técnica do Omega E HSU, da comparação técnica entre versões, da carta técnica de engenharia de produto da Rexnord Brasil, do procedimento de inspeção Omega e do treinamento de acoplamentos da PEAGE. Os valores de vida prevista, de torque e de rpm são de referência e a seleção final deve ser conferida pelo time técnico. Para o conceito de hidrólise, veja a referência.