Determinação da Consistência de Graxa Lubrificante

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SET 2000 NBR 11345
Graxa lubrificante - Determinação da
consistência pela penetração do
cone
Origem: Projeto NBR 11345:2000
ABNT/ONS-34 - Organismo de Normalização Setorial de Petróleo
CE-34:000.03 - Comissão de Estudo de Lubrificantes
NBR 11345 - Lubricating grease - Determination of consistency by cone
penetration
Descriptors: Grease. Consistency
Esta Norma foi baseada na ASTM D 217:1997
Esta Norma substitui a NBR 11345:1990
Válida a partir de 31.10.2000
Palavras-chave: Graxa. Consistência 12 páginas
Sumário
Prefácio
0 Introdução
1 Objetivo
2 Referências normativas
3 Definições
4 Resumo do método
5 Reagentes e materiais
6 Aparelhagem
7 Amostragem
8 Preparação da aparelhagem
9 Calibração e padronização
10 Procedimento
11 Expressão dos resultados
12 Precisão e tendência
ANEXOS
A Aparelhagem
B Penetração sem perturbação
Prefácio
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fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
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os associados da ABNT e demais interessados.
Esta Norma contém o anexo A, de caráter normativo, e o anexo B, de caráter informativo.
0 Introdução
0.1 Advertência e precauções de segurança
O uso desta Norma pode envolver o emprego de materiais, operações e equipamentos perigosos e esta Norma não
pretende tratar de todos os problemas de segurança associados com seu uso. É responsabilidade do usuário estabelecer
as práticas de segurança e saúde apropriadas, e determinar a aplicabilidade de limitações regulamentares, antes de seu
uso.
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0.2 Significado e uso
0.2.1 Estes ensaios de penetração de cone não apenas medem a consistência de graxas lubrificantes de toda uma
variedade de números NLGI de 000 até 6 como também medem a consistência de graxas espessas com números de
penetração menores que 85. Em contraste, o método ASTM D 937 é indicado para os petrolatos e o método ASTM D 1403
utiliza equipamentos de um quarto de escala e de meia escala, menos precisos, indicados para o uso quando a quantidade
de amostra é pequena.
0.2.2 Os resultados dos ensaios da penetração de cone fornecem uma medida da consistência da graxa. Os resultados da
penetração trabalhada são requeridos para determinar a qual grau de consistência NLGI a graxa pertence. Os resultados
da penetração sem manipulação fornecem um meio de avaliar o efeito das condições de estocagem sobre a consistência
da graxa.
0.2.3 Apesar de não ter sido desenvolvida nenhuma correlação entre os resultados de penetração de cone e serviço em
campo, as penetrações de cone obtidas pelos quatro procedimentos são amplamente utilizadas para fins de especificação,
como em especificações de materiais para usuários e especificações de fabricação para os fornecedores.
1 Objetivo
1.1 Esta Norma prescreve quatro procedimentos para a medida da consistência de graxas lubrificantes pela penetração de
um cone de dimensões, massa e acabamento definidos. A penetração é medida em décimos de milímetros.
NOTA 1 - O National Lubricating Grease Institute1) (NLGI) classificou as graxas de acordo com a sua consistência como medidas pela
penetração trabalhada. O sistema de classificação é o seguinte:
NLGI
Número de consistência
Faixa para a penetração trabalhada
25°C
000 445 até 475
00 400 até 430
0 355 até 385
1 310 até 340
2 265 até 295
3 220 até 250
4 175 até 205
5 130 até 160
6 85 até 115
1.1.1 Os procedimentos para a penetração não trabalhada, trabalhada e prolongadamente trabalhada são aplicáveis a
graxas que tenham penetração entre 85 e 475, isto é, para graxas com o número de consistência (NLGI) entre 6 e 000.
Um ensaio de penetração sem perturbação, descrito no anexo B, é similar ao ensaio de penetração não trabalhada.
1.1.2 O procedimento para penetração em bloco é aplicável a graxas que são duras o suficiente para manter a sua forma.
Tais graxas geralmente têm penetrações abaixo de oitenta e cinco décimos de milímetro.
1.2 Nenhum dos quatro procedimentos é considerado adequado para a medida de consistência de petrolatos por
penetração. O método ASTM D 937 deve ser usado para tais produtos.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta
Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita à revisão,
recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais
recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
ASTM D 937:1997 - Test method for cone penetration of petrolatum
ASTM D 1403:1997 - Test methods for cone penetration of lubricating grease using one-quarter and one-half scale cone
equipament
_________________
1) National Lubricating Grease Institute, 4635 Wyandotte St., Kansas City, MO 64112-1596.
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3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições:
3.1 graxa lubrificante: Produto, de semifluido a sólido, resultante da dispersão de um espessante em um lubrificante
líquido.
NOTA 2 - A dispersão do espessante forma um sistema bifásico e imobiliza o lubrificante líquido por tensão superficial e outras forças
físicas. Outros ingredientes são comumente incluídos para conferir propriedades especiais.
3.2 penetrômetro: Instrumento que mede a consistência ou dureza de materiais semilíquidos ou semi-sólidos pela
medição da profundidade que um cone ou agulha especificados, sob uma dada força, penetram no material
NOTA 3 - Nesta Norma, tanto o cone padrão quanto o cone opcional (ver A.3) podem ser usados para determinar a consistência de
graxas lubrificantes. A força da penetração é determinada pela massa do cone e da haste.
3.3 espessante (em graxas lubrificantes): Substância composta de partículas finamente divididas, dispersas em um
lubrificante líquido para formar a estrutura do produto.
NOTA 4 - O espessante pode ser fibras (como vários sabões metálicos) ou lâminas ou esferas (como alguns espessantes não
gordurosos) que são insolúveis ou, no máximo, muito levemente solúveis no líquido lubrificante. Os requerimentos gerais são que as
partículas sólidas sejam extremamente pequenas, uniformemente dispersas e capazes de formar uma estrutura tipo gel relativamente
estável com o lubrificante líquido.
3.4 lubrificante: Qualquer material interposto entre duas superfícies para diminuir o atrito ou desgaste entre elas.
3.5 consistência (de uma graxa lubrificante): Grau de resistência ao movimento sob tensão.
NOTA 5 - O termo consistência é usado como sinônimo de penetração. Geralmente, consistência se refere à penetração trabalhada de
uma graxa.
3.6 penetrômetro: Instrumento (ver figura 1) desenvolvido para medir a profundidade na qual o cone padrão penetra na
graxa.
3.7 penetração (de uma graxa lubrificante): Profundidade em que o cone padrão (ver figura A.1) penetra na amostra
quando se deixa que ele caia devido ao próprio peso por 5 s.
3.8 penetração não trabalhada (de uma graxa lubrificante): Penetração a 25°C de uma amostra que sofreu apenas um
mínimo de manipulação ao ser transferida para a cuba de um trabalhador de graxa ou para um recipiente rígido com
dimensionamento equivalente.3.9 trabalho (de uma graxa lubrificante): Submissão de uma amostra à ação cisalhante em um trabalhador de graxa
padrão.
3.10 penetração trabalhada (de uma graxa lubrificante): Penetração a 25°C, sem demora, de uma amostra após 60
batidas duplas em um trabalhador de graxa padrão.
3.11 penetração prolongadamente trabalhada (de uma graxa lubrificante): Penetração de uma amostra após ela ter
sido trabalhada por mais de 60 batidas duplas em um trabalhador de graxa padrão a uma temperatura na faixa de
(15 a 30)°C.
NOTA 6 - Após o número prescrito de movimentos duplos, o trabalhador e seus conteúdos são levados à temperatura de 25°C, e a
amostra é trabalhada com 60 batidas duplas adicionais e penetrada sem demora.
3.12 penetração em bloco (de graxa lubrificante): Penetração a 25°C determinada em uma face de um cubo recém-
preparado, cortado de uma amostra que é dura o suficiente para manter a sua forma.
Figura 1 - Penetrômetro
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4 Resumo do método
4.1 Para penetração não trabalhada a amostra é levada a 25°C em uma cuba do trabalhador ou outro recipiente adequado.
O cone do penetrômetro é solto e permite-se que ele penetre na graxa livremente por 5 s. Três determinações serão feitas
e tira-se uma média para reportar o resultado.
4.2 Para penetração trabalhada, a amostra é levada a 25°C e colocada na cuba do trabalhador. A amostra é submetida a
60 batidas duplas de subida e descida no trabalhador de graxa. A penetração é determinada imediatamente, soltando-se o
cone do penetrômetro e deixando-se que ele penetre livremente na graxa por 5 s. Três determinações são feitas e um valor
médio é dado como resultado.
4.3 Para penetração prolongadamente trabalhada, a amostra é colocada na cuba do trabalhador e submetida a um número
predeterminado de movimentos duplos no trabalhador de graxa. Após se completar o trabalho prolongado, a graxa e o
trabalhador juntos são levados a 25°C e a graxa é trabalhada com 60 batidas duplas adicionais no trabalhador de graxa.
A penetração é determinada imediatamente, soltando-se o cone do penetrômetro e permitindo-se que ele penetre livre-
mente na graxa por 5 s. Três determinações são feitas e um valor médio é dado como resultado.
4.4 Para a penetração em bloco, um cubo de graxa é preparado cortando uma fina camada usando um cortador de graxa.
O cubo de graxa é levado até 25°C e colocado na mesa do penetrômetro com a face preparada voltada para cima.
A penetração é determinada soltando-se o cone do penetrômetro e permitindo que ele penetre na graxa por 5 s.
Três determinações são feitas e o valor médio é dado como resultado.
5 Reagentes e materiais
5.1 Solvente volátil livre de goma apropriado (por exemplo, nafta leve de petróleo).
5.2 Pano ou papel absorvente, para retirar (limpar) a graxa do cone do penetrômetro. O pano ou papel deve ser macio para
não arranhar o cone.
6 Aparelhagem
6.1 Penetrômetro, de acordo com A.1. O instrumento deve ser capaz de indicar a profundidade em décimos de milímetros.
Um esquema de um penetrômetro genérico é mostrado na figura 1.
6.2 O cone padrão do penetrômetro (de acordo com A.2) é adequado para todas as penetrações. O cone opcional de
penetrômetro (de acordo com A.3) é adequado apenas para penetrações menores que 400. O cone opcional não deve ser
usado para medir a penetração de graxas de grau 00 e 000.
6.3 Trabalhador de graxa, consistindo em uma cuba para graxa, tampa e êmbolo montados conforme A.4, construído tanto
para operação manual como operação mecânica.
6.3.1 Trabalhador de graxa operado manualmente (de acordo com a A.5), que permite trabalhar a graxa a uma taxa de
(60 ± 10) batidas duplas por minuto.
6.3.2 Trabalhador de graxa operado por motor (de acordo com a A.6), que permite trabalhar a graxa a uma taxa de
(60 ± 10) batidas duplas por minuto. Esse aparelho é essencial para a etapa de trabalho no procedimento de penetração
prolongadamente trabalhada.
6.4 Cortador de graxa (de acordo com A.7), usado para a preparação de amostras para a penetração em bloco.
6.5 Banho com a temperatura controlada, um banho de água ou de ar capaz de controlar a temperatura em (25 ± 0,5)°C e
projetado para levar o conjunto do trabalhador de graxa à temperatura do ensaio convenientemente. Se um banho de água for
ser usado em uma amostra para penetração não trabalhada, devem ser providenciados meios de se proteger a superfície da
graxa contra a água e para manter o ar acima da amostra na temperatura do ensaio. Um banho de ar é preferível para levar os
blocos de graxa à temperatura do ensaio, mas um recipiente bem selado colocado em um banho de água será suficiente. Uma
sala para ensaios com temperatura controlada pode ser usada em vez do banho com temperatura controlada.
6.6 Espátula, resistente à corrosão, tendo uma lâmina rígida de 32 mm de largura e pelo menos 150 mm de comprimento.
6.7 Termômetro (ou outros dispositivos de medição de temperatura), com um comprimento de aproximadamente 200 mm e um
diâmetro de aproximadamente 3,7 mm (pequeno o suficiente para entrar através do respiradouro). A variação de temperatura
do medidor deve ser ampla o suficiente para permitir que ele seja imerso na graxa na temperatura de aproximadamente 38°C,
sem danificá-lo. A escala deve ter divisões pequenas o suficiente (ou resolução digital) para permitir ao usuário ler ± 0,5°C. Um
extensor pode ser aplicado na parte superior do medidor para segurar a ponta exatamente acima da placa perfurada do
trabalhador de graxa e no corpo da amostra (ver figura A.3).
6.8 Anel de transbordo (opcional), de acordo com A.8, que é um artifício útil para coletar a graxa raspada da superfície da
amostra, assim como qualquer graxa que o cone do penetrômetro tenha forçado a transbordar da cuba. Essa graxa pode ser
retornada à cuba do trabalhador para ensaios subseqüentes.
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7 Amostragem
7.1 Quantidade de amostra - Amostra suficiente (pelo menos 0,4 kg) para encher a cuba do trabalhador de graxa padrão
é necessária. Se a quantidade de amostra for insuficiente e o grau de penetração variar de NLGI 0 até 4, usar o método
ASTM D 1403. Se o valor calculado para a penetração de escala completa no método ASTM D 1403 estiver acima de
200, pelo menos um valor de três vezes a quantidade necessária para preencher a cuba de meia escala ou de um quarto
de escala do trabalhador é requerido.
7.1.1 Para a penetração em bloco, deve-se obter uma quantidade suficiente da amostra da graxa, a qual deve ser
consistente o bastante para manter a sua forma, de modo a permitir o corte de um cubo de 50 mm como corpo-de-prova.
7.2 Preparação da amostra - Amostras são preparadas para os vários métodos de ensaio de penetração de cone con-
forme segue:
7.2.1 Penetração não trabalhada - Colocar a cuba do trabalhador de graxa vazia, ou recipiente rígido com dimensiona-
mento equivalente e uma quantidade de amostra apropriada em um recipiente de metal em um banho com a temperatura
controlada em 25°C por tempo suficiente para levar a temperatura da amostra e da cuba do trabalhador a (25 ± 0,5)°C. Se
a temperatura inicial da amostra diferir de 25°C por mais de cerca de 8°C, ou se um método alternativo de levar a
temperatura da amostra até 25°C for usado, permitir que a amostra fique por um tempo adicional suficiente para garantir
que a amostra esteja a uma temperatura de (25 ± 0,5)°C antes do procedimento. Também, se a quantidade de amostra
for maior que 0,4 kg, permitir que ela fique por um tempo adicional suficiente para garantir que a amostra esteja a uma
temperatura de (25 ± 0,5)°C. O ensaio pode prosseguir se a amostra estiver à temperatura uniforme de (25 ± 0,5)°C.
Transferir a amostra, preferencialmente de maneira uniforme, para preencher a cuba do trabalhador de graxa ou outro
recipiente. Fazer essa transferência de tal modo que a graxa seja trabalhada o mínimo possível. Bater a cuba do
trabalhador de graxa para retirar o ar contido no interior da graxa e compactar a graxa com a espátula, com a menor
manipulação possível, para obter uma cuba cheia sembolhas de ar. Retirar o excesso de graxa que ficar por cima da
borda da cuba, movendo a lâmina da espátula, apoiada na mesma, inclinada segundo um ângulo de 45° favorável à
direção do movimento, através da borda da cuba. Não fazer mais nenhum nivelamento ou alisamento da superfície
durante a determinação da penetração não trabalhada e determinar a medida imediatamente.
7.2.1.1 As penetrações de graxas moles são dependentes do diâmetro do recipiente. Assim, graxas que tenham
penetrações acima de 265 devem ser testadas em recipientes que tenham as mesmas limitações de diâmetro que as da
cuba do trabalhador. Os resultados em graxas que tenham penetrações menores que 265 não são afetados
significativamente se o diâmetro do recipiente exceder o da cuba do trabalhador.
7.2.2 Penetração trabalhada - As seções seguintes descrevem o procedimento para a preparação de amostras para a
penetração trabalhada:
7.2.2.1 Trabalho - Transferir amostra o suficiente para a cuba do trabalhador de graxa limpa para enchê-la por completo
(amontoar cerca de 13 mm no centro), evitando a inclusão de ar pela compactação com a espátula. Bater a cuba de vez
em quando enquanto ela está sendo compactada para remover qualquer ar inadvertidamente ocluso. Montar o
trabalhador e, com o respiradouro aberto, empurrar o êmbolo para o fundo. Inserir o termômetro pelo respiradouro de
modo que a ponta esteja no centro da graxa. Colocar o trabalhador montado no banho com a temperatura controlada em
25°C (ver nota 7) até que a temperatura do trabalhador e seus conteúdos esteja em (25 ± 0,5)°C, como indicada pelo
termômetro. Se a temperatura inicial da amostra diferir de 25°C por mais de cerca de 8°C, ou se um método alternativo for
usado para levar a temperatura da amostra até 25°C, permitir que ela fique por um tempo adicional suficiente para
garantir que a amostra esteja com a temperatura em (25 ± 0,5)°C antes do procedimento. Também, se a quantidade de
amostra for maior que 0,4 kg, permitir que ela fique por um tempo adicional suficiente para garantir que a amostra esteja a
uma temperatura de (25 ± 0,5)°C. Os ensaios podem prosseguir quando a amostra estiver a uma temperatura uniforme
de (25 ± 0,5)°C. Retirar o trabalhador do banho. Se um banho de água for utilizado, secar qualquer excesso de água que
esteja na superfície externa do trabalhador. Retirar o termômetro e fechar o respiradouro. Submeter a graxa a 60 batidas
duplas completas (67 a 71,5) mm do êmbolo, no intervalo de 1 min, e retornar o êmbolo para a sua posição superior.
Abrir o respiradouro, remover a tampa e o êmbolo, e retornar para a cuba tanta graxa pendendo do êmbolo quanto possa
ser prontamente removida.
NOTA 7 - Se for desejável imergir o trabalhador acima da junta entre a cuba e a tampa, tomar cuidado para que a junta esteja bem
vedada, de modo a evitar a entrada de água no trabalhador.
7.2.2.2 Preparação da amostra para medição - Bater bem a cuba na bancada ou piso e compactar a graxa com a
espátula para preencher os buracos deixados pelo êmbolo e para remover quaisquer bolsas de ar (nota 8). Eliminar os
excessos de graxa que estejam por cima da borda da cuba, movendo a lâmina da espátula, apoiada na mesma, inclinada
segundo um ângulo de 45°, na direção do movimento, retendo a porção removida (nota 9).
NOTA 8 - As batidas devem ser tão vigorosas quanto necessário para remover o ar retido sem entornar amostra da cuba. Ao realizar
essas operações, um mínimo de manipulação deve ser empregado, pois qualquer agitação da graxa pode ter efeito de aumentar o
trabalho acima das 60 batidas duplas especificadas.
NOTA 9 - Particularmente quando ensaiando graxas moles, conservar o excesso de graxa removido da cuba para garantir o enchimento
da mesma nos ensaios subseqüentes. Manter limpa a parte externa da cuba, especialmente junto da borda, de modo que a porção de
graxa por ventura forçada pelo cone do penetrômetro a transbordar possa ser retornada à mesma, sem contaminações, antes da
preparação da amostra para o ensaio subseqüente.
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7.2.3 Penetração prolongadamente trabalhada - Encher a cuba do trabalhador de graxa limpa e montar o trabalhador como
o descrito em 7.4.2. Submeter a amostra de graxa ao número prescrito de movimentos duplos (nota 10). Imediatamente
depois que o trabalho for concluído, colocar o trabalhador no banho para levar a temperatura da amostra do ensaio até
(25 ± 0,5)°C dentro de 1,5 h. Retirar o trabalhador do banho com temperatura controlada e submeter a graxa a mais
60 batidas duplas completas (6 a 71,5) mm do êmbolo, completadas em cerca de 1 min, e retornar o êmbolo para sua
posição superior. Abrir o respiradouro, remover a tampa e o êmbolo, e retornar para a cuba tanta graxa quanto puder ser
prontamente removida. Bater fortemente a cuba na bancada ou no piso e compactar a graxa com uma espátula para
preencher os buracos deixados pelo êmbolo e para remover quaisquer bolsas de ar (nota 8). Remover o excesso de graxa
que estiver por cima da borda da cuba, movendo a lâmina da espátula, apoiada na mesma, inclinada segundo um ângulo
de 45° na direção do movimento, através da borda da cuba, retendo a parte removida (nota 9).
NOTA 10 - De modo a minimizar vazamentos durante o trabalho, deve ser prestada especial atenção no selamento da tampa do
trabalhador.
7.2.3.1 Temperatura - Manter a temperatura no recinto do ensaio entre (15 e 30)°C. Não é necessário nenhum controle
adicional da temperatura do trabalhador de graxa; porém, antes de iniciar o ensaio, a graxa deverá ter permanecido no
recinto por tempo suficiente para estar com a sua temperatura no intervalo entre (15 e 30)°C.
7.2.4 Bloco de graxa - Em um recinto com temperatura controlada, utilizando o cortador de graxa (ver 6.4), retirar do topo
da amostra um corpo-de-prova em forma de um cubo de 50 mm (figura 2a)). Posicionar o corpo-de-prova do lado não
chanfrado do cortador, e cortar uma camada de cerca de 1,5 mm de cada uma das três fases adjacentes (figura 2 b)) ao
mesmo vértice, que pode ser truncado ou biselado para identificação (nota 11) (figura 2c)). Tomar cuidado para não tocar
as faces recém-cortadas que serão usadas para o ensaio. Colocar o corpo-de-prova preparado em um banho com a
temperatura mantida em 25ºC por pelo menos 1 h, para que se atinja a temperatura de ensaio (25 ± 0,5)ºC.
NOTA 11 - O ensaio das três faces pretende equalizar no valor final o efeito de orientação das fibras ao se testarem graxas fibrosas.
Graxas não fibrosas de textura lisa podem ser testadas em apenas uma face, quando concordado entre as duas partes interessadas.
Figura 2 - Bloco de graxa
8 Preparação da aparelhagem
8.1 Limpeza do cone do penetrômetro - Limpar o cone do penetrômetro cuidadosamente antes de cada ensaio com um
pano macio ou papel absorvente. O papel absorvente pode ser umedecido com um solvente volátil apropriado, livre de
goma, quando necessário, para remover qualquer graxa que permanecer no cone. O solvente não pode ter efeito na
superfície do cone. Enquanto limpar, não girar o cone, pois isso causa desgaste no mecanismo de soltura. Contato com a
haste do cone pode ser evitado, segurando-o firmemente na sua posição levantada enquanto limpar.
8.2 Limpeza da haste do penetrômetro - A haste do penetrômetro deve ser limpa periodicamente com um pano macio ou
papel absorvente umedecido com um solvente volátil apropriado, livre de goma, para remover qualquer óleo, graxa ou
impureza. Materiais estranhos na haste do penetrômetro podem causar desgastes no conjunto da haste, possivelmente
provocando resultados errôneos.
8.3 Quaisquer outras limpezas ou ajustes na aparelhagem devem ser feitos de acordo com as especificações dos fabri-
cantes dos equipamentos.
9 Calibração e padronização
9.1 A operação apropriada de um penetrômetro de graxa pode ser checada por ensaios periódicos com uma graxa de
consistência conhecida. Graxa de referência NLGI foi considerada adequada para esse propósito, desde que múltiplos
laboratórios façam ensaios neste material para gerar os dadosrelatados para ela. Dados sobre esse material são
fornecidos pela NLGI ao se adquirir a graxa.
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10 Procedimento
10.1 Penetração não trabalhada - Colocar a cuba do trabalhador na placa do penetrômetro, certificando-se de que ela não
possa escapar. Montar o mecanismo para segurar o cone na posição zero e ajustar a aparelhagem cuidadosamente, de
modo que a ponta do cone apenas toque a superfície no centro do corpo-de-prova. Observar a sombra da ponta do cone,
de um ângulo baixo com a luz por trás, é uma ajuda para acurar a fixação. Para graxas com penetração acima de 400, a
cuba deve ser centralizada dentro de 0,3 mm da ponta do cone. Uma maneira de centralizar a cuba acuradamente é usar
um aparelho centralizador (figura 1). Soltar a haste do cone rapidamente e deixar que ele penetre por (5,0 ± 0,1) s.
O mecanismo de soltura não deve arrastar-se pela haste. Prender a haste na posição no final do período de 5 s.
Gentilmente apertar a haste indicadora para baixo até que ela seja parada pela haste do cone e ler a penetração no
indicador.
10.1.1 Se a amostra tiver uma penetração acima de 200, centralizar o cone cuidadosamente na cuba; esta amostra pode
ser usada para apenas um ensaio. Se a amostra tiver uma penetração de 200 ou menos, fazer três ensaios em uma única
cuba, espaçando os ensaios em três pontos separados por ângulos de 120° e a meio caminho do lado central da cuba
para que o cone não colida com a parede do recipiente nem vá de encontro com a área perturbada devido a um ensaio
prévio.
10.1.2 Ensaios adicionais - Fazer um total de três ensaios na amostra (tanto em três cubas ou em uma, de acordo com
11.1.1) e anotar a média dos três ensaios, com aproximação de 0,1 mm, como o valor para a penetração não trabalhada
da amostra.
10.2 Penetração trabalhada - Determinar a penetração da amostra de acordo com 11.1.
10.2.1 Ensaios adicionais - Imediatamente fazer mais dois ensaios seguidos na mesma amostra. Retornar à cuba a
porção previamente removida com a espátula e então repetir as operações de acordo com 7.4.2.2. Anotar a média dos
três ensaios, com aproximação de 0,1 mm, como o valor para a penetração trabalhada da amostra.
10.3 Penetração prolongadamente trabalhada - Determinar a penetração da amostra de acordo com 11.1.
10.3.1 Ensaios adicionais - Imediatamente fazer mais dois ensaios seguidos na mesma amostra. Retornar para a cuba a
porção previamente removida com a espátula e então repetir as operações de acordo com 7.4.2.2. Anotar a média dos
três ensaios, com aproximação de 0,1 mm, como o valor para a penetração prolongadamente trabalhada da amostra.
10.4 Penetração em bloco - Colocar o corpo-de-prova na placa do penetrômetro com uma das faces preparadas para
cima e apertá-lo para baixo pelos cantos para fazê-lo ficar no nível e firme na placa do cone para que ele não escape
durante o ensaio. Montar o mecanismo para segurar o cone na posição zero e ajustar o aparelho cuidadosamente para
que a ponta do cone apenas toque a superfície no centro da amostra de ensaio. Determinar a penetração de acordo com
11.1. Fazer um total de três ensaios na face exposta do corpo-de-prova, localizando os ensaios a pelo menos 6 mm da
borda e tão separados quanto for possível sem que atinjam algum ponto já tocado, buracos de ar ou outras falhas na
superfície. Se o resultado de um dos ensaios diferir dos outros em mais de três unidades, fazer ensaios adicionais até que
sejam obtidos três valores, cuja diferença não seja superior a três unidades. Fazer a média desses três valores para a
face que se está ensaiando.
10.4.1 Ensaios adicionais - Repetir o procedimento descrito em 11.4 para cada uma das outras faces preparadas do
corpo-de-prova. Anotar 1/3 da soma das médias para as três faces, com a aproximação de 0,1 mm, como o valor para a
penetração em bloco da amostra.
11 Expressão dos resultados
11.1 Relatar as seguintes informações:
11.1.1 Penetração não trabalhada - Reportar o valor médio obtido em 10.1.2 como o valor para a penetração não
trabalhada da graxa sob ensaio.
11.1.2 Penetração trabalhada - Anotar o valor médio obtido em 10.2.1 como o valor para a penetração trabalhada da
graxa sob ensaio.
11.1.3 Penetração prolongadamente trabalhada - Anotar o valor médio obtido em 10.3.1 como o valor para a penetração
prolongadamente trabalhada da graxa sob ensaio. O número de batidas duplas no qual a graxa estava submetida durante
o trabalho prolongado deve também ser relatado.
11.1.4 Penetração em bloco - Relatar o valor obtido em 10.4.1 como o valor da penetração em bloco da graxa sob ensaio.
12 Precisão1) e tendência
12.1 Precisão
A precisão deste método, como determinada pelo exame estatístico de resultados interlaboratoriais, é como segue.
12.1.1 Repetitividade (r)
A diferença entre resultados de ensaios sucessivos, obtidos pelo mesmo operador, com a mesma aparelhagem, sob
condições constantes de operação e em amostras de material idêntico, com a execução correta e normal deste método,
pode exceder os valores na tabela 1 somente em um caso em 20.
NBR 11345:20008
12.1.2 Reprodutibilidade (R)
A diferença entre dois resultados de ensaios, individuais e independentes, obtidos por operadores diferentes, trabalhando em
laboratórios distintos e em amostras de material idêntico, com a execução correta e normal deste método, pode exceder os
valores na tabela 1 somente em um caso em 20.
12.2 Tendência 
Este procedimento de ensaio não possui tendência, porque o valor da penetração de cone só pode ser definido nos termos
deste método.
Tabela 1 - Repetitividade e reprodutibilidade
Penetração Variação de
penetração
Repetibilidade, um
operador e aparelho
Reprodutibilidade,
operadores
e aparelhos diferentes
Não trabalhada 85 a 475 8 unidades 19 unidades
Trabalhada 130 a 475 7 unidades 20 unidades
Prolongada trabalhada 130 a 475 15 unidades*) 27 unidades*)
Bloco Abaixo de 85 7 unidades 11 unidades
*) Determinada a 100 000 batidas duplas dentro de uma variação de temperatura ambiente de 15ºC a 30°C.
.
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/ANEXO A
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1) A precisão desses métodos de ensaio é baseada no trabalho feito pelo Instituto do Petróleo. O cálculo da precisão deles é considerado
conforme os requerimentos do Comitee D-2, RR:D02-1007, Manual on Determining Precision Data for ASTM Test Methods On Petroleum
Products and Lubricants.
NBR 11345:2000 9
Anexo A (normativo)
Aparelhagem
A.1 Penetrômetro, similar ao instrumento ilustrado na figura 1, projetado para medir em décimos de milímetros a
profundidade na qual o cone-padrão (ou opcional) penetra na graxa. O prendedor do cone ou a placa do penetrômetro
deve ser ajustável para possibilitar a colocação acurada da ponta do cone no nível da superfície da graxa enquanto se
mantém uma leitura zero no indicador. Quando solto, o cone deve cair sem atrito apreciável. A haste do penetrômetro e a
haste na qual o mostrador da medida está apoiado devem ter pelo menos 62,0 mm de comprimento. Se apenas
penetrações menores que 400 forem medidas, o penetrômetro deve ser modelado para que, quando solto, o cone caia
pelo menos 40,0 mm. A ponta do cone não deve atingir o fundo do recipiente da amostra. O instrumento deve ser provido
de duas porcas guias e uma garra interna para manter a haste do cone na posição vertical
A.1.1 Penetrômetros automáticos, que incluem alguns instrumentos como medidores de tempo, mecanismos elétricos,
indicadores digitais de profundidade, e sensores de contato são permitidos, e com esse instrumento os resultados obtidos
ao longo dos ensaios sejam mostrados dentro de uma precisão conforme 12.2.
A.2 Cone-padrão para medir penetrações até 475, consistindo em um corpo cônico de magnésio ou outro material
adequado, com ponta de aço, endurecido, desatarraxável; deverá ser construído para estar conforme as tolerâncias de
acordo com a figura A.1. A massa total do cone deve ser de (102,50 ± 0,05) g e a da conexão móvel a ele ligado deverá
ser de (47,50 ± 0,05) g. Esta conexão deverá consistir em uma hastefixa com um batente em sua extremidades superior
e com um meio adequado de fixação ao cone em sua extremidade inferior. A construção interna do cone poderá variar
para alcançar o peso especificado, desde que o contorno geral e a distribuição do peso não sejam alterados. A superfície
externa do cone deverá ser bem polida, para ter um acabamento liso. Um acabamento na superfície variando entre
(0,10 e 1,12) µm (valor eficaz) foi considerado sem efeitos mensuráveis nos resultados de penetração.
A.3 Cone opcional para se medir penetrações de até 400, consistindo em um corpo cônico de latão (bronze) ou aço
resistente à corrosão, com ponta de aço endurecido desatarraxável; deverá ser construído conforme as indicações
mostradas na figura A.2. A massa total do cone deve ser de (102,50 ± 0,05) g e a da conexão móvel a ele ligado deve ser
de (47,50 ± 0,05) g; esta conexão móvel deverá consistir em uma haste fixa com um batente em sua extremidade superior
e com um meio adequado de fixação ao cone em sua extremidade inferior. A construção interna do cone pode ser
modificada para alcançar o peso especificado, desde que o contorno geral e a distribuição do peso não sejam alterados.
A superfície externa deve ser bem polida, para um acabamento liso. Um acabamento da superfície na faixa de
(0,18 a 1,50) µm (valor eficaz) foi considerado sem efeitos mensuráveis nos resultados de penetração.
A.4 Trabalhador de graxa, consistindo em uma cuba para graxa, tampa e êmbolo associados e conforme as dimensões
dadas na figura A.3. As dimensões não especificadas podem ser alteradas e outros métodos de fechar a tampa e de fixar
o trabalhador poderão ser utilizados. O trabalhador pode ser construído tanto para operação manual quanto mecânica.
A.5 Trabalhador de graxa de operação manual, similar ao mostrado na figura A.4.O modelo deve ser tal que uma taxa de
(60 ± 10) batidas duplas por minuto com um comprimento mínimo de 67 mm possa ser mantido.
A.6 Trabalhador de graxa operado por motor, similar ao mostrado na figura A.5. O modelo deve ser tal que uma taxa de
(60 ± 10) batidas duplas por minuto com um comprimento mínimo de 67 mm possa ser mantido. O trabalhador de graxa
mecânico deve ser provido de um contador programável que permita que o contador seja automaticamente parado depois
de qualquer número desejado de movimentos duplos até 99999.
A.7 Cortador de graxa, tendo uma lâmina afiada, biselada, montada em um suporte rígido, essencialmente como o
mostrado na figura A.4. É necessário que a lâmina seja reta e afiada, como mostrado.
A.8 Anel de transbordo (opcional), conforme principalmente a figura A.3, é uma ajuda útil para se retornar a graxa
deslocada da cuba do trabalhador. O anel de transbordo deve ser posicionado pelo menos 13 mm, abaixo da borda da
cuba enquanto se faz a medida de penetração. Uma borda de 13 mm de altura é útil.
NBR 11345:200010
Dimensões em milímetros
NOTAS
1 A tolerância em todas as dimensões é ± 1,6 mm
2 O peso total do cone deve ser de (102,50 ± 0,05) g e o peso total da conexão móvel deve ser de (47,50 ± 0,05) g.
3 A extremidade da superfície deve ser polida e limpa. Ver A.2.
Figura A.1 - Cone-padrão do penetrômetro
Dimensões em milímetros
NOTAS
1 A tolerâncias em todas as dimensões é 1,6 mm
2 O peso total do cone deve ser de (102,50 ± 0,05) g e o peso total da conexão móvel deve ser de (47,50 ± 0,05) g.
3 A extremidade da superfície deve ser polida e limpa. Ver A.3.
Figura A.2 - Cone opcional do penetrômetro
NBR 11345:2000 11
Dimensões em milímetros
NOTAS
1 A alça, o eixo e o prato perfurado constituem o mergulhador da amostra.
2 A tolerância em todas as dimensões é 1,6 mm, a menos que especificado de outro modo.
Figura A.3 - Trabalhador de graxa
Dimensões em milímetros
Figura A.4 - Cortador de graxa
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/ANEXO B
NBR 11345:200012
Anexo B (informativo)
Penetração sem peturbação
B.1 Penetração sem perturbação é definida como a penetração a 25°C de uma amostra de graxa no seu recipiente sem
perturbação. Os usos típicos para a penetração sem perturbação são:
1) para controlar a consistência de certas graxas durante a manufatura, e
2) para se avaliar o grau para o qual a graxa desenvolve um falso corpo ou como se comporta sob estocagem
prolongada.
O uso de penetração sem perturbação como um ensaio de controle de qualidade não envolve a transferência de graxa de
um recipiente para outro anterior ao ensaio. No entanto, para se medir o efeito da estocagem prolongada sobre uma graxa
lubrificante, amostras devem ser reempacotadas anteriormente à estocagem em recipientes de tamanhos adequados. Par-
tes interessadas na medição da penetração sem perturbação em amostras de graxa devem usar o procedimento de acordo
com 10.1, 10.1.1 e 10.1.2 e estabelecer condições mutuamente concordadas para estocagem e tamanho de recipiente.
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