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Trabalho - Especificação de Lubrificantes A seguir, estão listados dois redutores de velocidade, com seus respectivos ambientes de operação e algumas das características às quais estão submetidos. Para cada equipamento o grupo deve especificar as características de um lubrificante que atenda aos requisitos descritos, depois deve procurar e anexar o catálogo de três fornecedores diferentes que comercializem um lubrificante que atenda à especificação. O grupo também tem que explicar por que a aditivação dos produtos atende à aplicação. 1. Redutor de Velocidades O redutor abaixo trabalha em um transportador de correia conforme imagens: Características operacionais: • Tipo de redutor: Coroa e sem-fim; • Regime de operação: 24h/dia; • Ambiente: exposto ao tempo, particulado e poeira; • Temperatura de operação: 48 °C – 88°C; • Rotação de entrada: 1150rpm; • Rotação de Saída: 60 rpm; • d1 = 47 mm; • d2 = 138 mm. Calculando o PLV de cada engrenagem, pela seguinte fórmula: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (𝑑𝑑𝑝𝑝 ∙ 𝑛𝑛) 19098 • PLV (m/s); • 𝑑𝑑𝑝𝑝 = diâmetro primitivo da engrenagem (mm); • n = rpm da engrenagem. Para a engrenagem 1, temos: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (47 ∙ 1150) 19098 → 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 = 2,830 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Para a engrenagem 2, temos: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (138 ∙ 60) 19098 → 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 = 0,434 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Analisando a tabela, temos: Conforme calculado anteriormente, temos os seguintes resultados: Temperatura = 48ºC PLV VISCOSIDADE 0,434 220 2,83 100 Temperatura = 88ºC PLV VISCOSIDADE 0,434 1500 2,83 680 Devido as condições de trabalho a viscosidade com o maior ponto crítico foi a ISO VG 1500. Com base nesses dados temos os lubrificantes listados abaixo, e após a análise dos mesmos, podemos encontrar os aditivos necessários para nossas condições de trabalho. O mecanismo trabalha exposto ao tempo, particulado e poeira. Portanto os lubrificantes encontrados, atendem as exigências, pois possuem: • Aditivos antioxidantes específicos para ambientes expostos ao tempo; • Emulsificantes para fácil separação da água; • Aditivos antiespumante para não elevar ainda mais a temperatura do sistema; • Agente de extrema pressão, por estar trabalhando com altas rotações. 2. Redutor de Velocidades O redutor abaixo trabalha no acionamento de um transportador helicoidal: Características operacionais: • Tipo de redutor: Eixos paralelos; • Regime de operação: 24h/dia; • Ambiente: exposto a umidade; • Temperatura de operação: 55 °C – 98°C; • Rotação de entrada: 1200rpm; • Rotação de Saída: 100 rpm; • d1 = 65 mm; • d6 = 300 mm. Calculando o PLV de cada engrenagem, pela seguinte fórmula: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (𝑑𝑑𝑝𝑝 ∙ 𝑛𝑛) 19098 • PLV (m/s); • 𝑑𝑑𝑝𝑝 = diâmetro primitivo da engrenagem (mm); • n = rpm da engrenagem. Para a engrenagem 1, temos: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (65 ∙ 1200) 19098 → 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 = 4,084 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Para a engrenagem 2, temos: 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = (300 ∙ 100) 19098 → 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃1 = 1,571 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Analisando a tabela temos: Temperatura = 48ºC PLV VISCOSIDADE 4,084 100 1,571 320 Temperatura = 98ºC PLV VISCOSIDADE 4,084 460 1,571 3200 Devido as condições de trabalho a viscosidade com o maior ponto crítico foi a ISO VG 3200. Com base nesses dados temos os lubrificantes listados abaixo, e após a análise dos mesmos, podemos encontrar os aditivos necessários para nossas condições de trabalho. O mecanismo trabalha exposto a umidade. Portanto os lubrificantes encontrados, atendem as exigências, pois possuem: • Aditivos anticorrosivo, supre a necessidade pelo fato de estar exposto a umidade, que é um grande fator da ocorrência de corrosão; • Agente de extrema pressão, por estar trabalhando com altas rotações; • Aditivos antiespumante para não elevar ainda mais a temperatura do sistema. Abaixo estão listados 2 sistemas de bombeamento com seus respectivos ambientes de operação e algumas das características às quais estão submetidos. Para cada equipamento o grupo deve encontrar em um catálogo de uma bomba que atenda ao que foi solicitado, verificar quais são os rolamentos aplicados. Após isso, o grupo vai especificar um lubrificante e anexar as informações, de forma semelhante a feita para redutores. 3. Bomba Centrífuga Características operacionais: • Regime de operação: Intermitente – cerca de 8 h/dia; • Ambiente: bombeia efluente doméstico, dejetos, plástico, areia e outros materiais; • Vazão: 85 m³/h; • Temperatura de operação: 20 °C – 57°C; • Condição de carga: Moderada. Motobombas Centrífugas Monoestágio MAS-21 R/F 2 ½ • Potência – 7,5 cv; • D .Rotor – 125 mm; • Vazão – 85 m³/h; • MALCAL – 62 mm. Detalhes Técnicos do Equipamento Padrão • Marca: Schneider; • Modelo: MSA-21R 1.1/2"; • Potência: 7,5CV; • Tensão: 220/380/440V – Trifásica; • Rotação: 3500 RPM; • Grau de Proteção: IP55; • Rotor semiaberto de ferro fundido nodular. Para bombeamento de água com material abrasivo. Rolamento 6306 ZZ C3: Especificações: • Capacidade de Carga Dinâmica C (kN): 29,6; • Capacidade de Carga Estática Co (kN): 16; • Diâmetro: 30x72x19mm; • Diâmetro Externo D (mm): 72; • Diâmetro Interno d (mm): 30; • Largura B (mm): 19; • Massa (Kg): 0,35; • Velocidade de Referência (rpm): 20000; • Velocidade limite (rpm): 11000. Seguindo o catálogo, temos as seguintes informações: • n = 3500 / 60 = 58,333 RPS; • d = 30 mm = 0,030 m; • W_dinâmica = 29,6 kN; • W_estática = 16 kN; • I = 62 mm = 0,060 m; • Temperatura de operação = 20 a 57ºC. Calculando velocidade linear do eixo, pela seguinte fórmula: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 𝑑𝑑 ∙ 𝑛𝑛 • µ (m/s); • d = diâmetro do eixo (m); • n = número de rotações (por segundo) rpm. Portanto, temos: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 0,03 ∙ 58,333 → 𝜇𝜇 = 5,498 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Calculando a pressão média do mancal, pela seguinte fórmula: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 𝑊𝑊 𝐼𝐼 ∙ 𝑑𝑑 • P = pressão média do mancal (kN/m²); • W = é carga (kN); • I = é o comprimento do mancal (m); • d = é o diâmetro do eixo (m). Portanto, temos: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 29,6 0,06 ∙ 0,03 → 𝑃𝑃 = 16444,444 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 1300 𝑐𝑐𝑃𝑃 ISO VG 1500 Devido as condições de trabalho a viscosidade com o maior ponto crítico foi a ISO VG 1500. Com base nesses dados temos os lubrificantes listados abaixo, e após a análise dos mesmos, podemos encontrar os aditivos necessários para nossas condições de trabalho. O mecanismo trabalha exposto a trabalho com água. Portanto os lubrificantes encontrados, atendem as exigências, pois possuem: • Emulsificantes para fácil separação da água; • Aditivos anticorrosivo e antiferrugem, supre a necessidade pelo fato de estar exposto ao contato com água, que é um grande fator da ocorrência de oxidação e corrosão; 4. Bomba Centrífuga Características operacionais: • Regime de operação: 24 h/dia; • Ambiente: bombeio de água limpa para processo; • Vazão: 50 m³/h; • Temperatura de operação: 32 °C – 68°C; • Condição de carga: Moderada; Motobombas Centrifugas Multiestágios ME-32150 C142 – Rotor Fechado Aplicações gerais: Irrigação, alimentação de caldeiras, transporte de água a longa distância. Detalhes Técnicos do Equipamento Padrão • Marca: Schneider; • Modelo: ME 32150 C142; • Potência: 15CV; • Tensão: 220/380/440V – Trifásica; • Rotação: 3500 RPM; • Grau de Proteção: IP55; • MANCAL– 187 mm. Rolamento 6309 UC3 – 2x Marca: SKF; Código da Peça: 6309/C3; Grupo: Rolamentos rígidos de esferas/uma carreira; Subgrupo: Rolamentos rígidos de esferas/uma carreira/aço inoxidável; Diâmetro Interno: 45 mm; Diâmetro Externo: 100 mm; Largura: 25 mm; NCM: 84821010; Altura: 10,6 cm; Largura: 2,9 cm; Comprimento: 10,4 cm; Peso Bruto: 0,841 kg; Código de barras: 7316571374710; Calculando velocidade linear do eixo, pela seguinte fórmula: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 𝑑𝑑 ∙ 𝑛𝑛 • µ (m/s); • d = diâmetro do eixo (m); • n = número de rotações (por segundo) rpm. Portanto, temos: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 0,045 ∙ 58,333 → 𝜇𝜇 = 8,247 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Calculando a pressão média do mancal, pela seguinte fórmula: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 𝑊𝑊 𝐼𝐼 ∙ 𝑑𝑑 • P = pressão média do mancal (kN/m²); • W = é carga (kN); • I = é o comprimento do mancal (m); • d = é o diâmetro do eixo (m). Portanto, temos: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 55,3 0,187 ∙ 0,045 → 𝑃𝑃 = 6571,598 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 30 𝑐𝑐𝑃𝑃 Lubrificantes: 𝑇𝑇 = 32℃ → 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑃𝑃𝑉𝑉 32 𝑇𝑇 = 68℃ → 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑃𝑃𝑉𝑉 150 Devido as condições de trabalho a viscosidade com o maior ponto crítico foi a ISO VG 150. Com base nesses dados temos os lubrificantes listados abaixo, e após a análise dos mesmos, podemos encontrar os aditivos necessários para nossas condições de trabalho. O mecanismo trabalha exposto a trabalho com água. Portanto os lubrificantes encontrados, atendem as exigências, pois possuem: • Emulsificantes para fácil separação da água; • Aditivos anticorrosivo e antiferrugem, supre a necessidade pelo fato de estar exposto ao contato com água, que é um grande fator da ocorrência de oxidação e corrosão. Abaixo está representado um mancal de deslizamento de um forno rotativo com seu respectivo ambiente de operação e algumas das características às quais está submetido. Para o equipamento o grupo deve especificar um lubrificante que atenda à solicitação e proceder de forma semelhante aos equipamentos já analisados. 5. Mancal de Forno Rotativo O mancal abaixo atua com um forno rotativo em uma fábrica de cimento. Características operacionais: • Regime de operação: Diário – 24 h/dia; • Ambiente: Exposto, alta temperatura, alta carga; • Temperatura de operação: 73°C – 115°C; • 8 Mancais; • Peso do forno com carga: 335 toneladas; • Diâmetro do mancal: 700 mm; • Comprimento do mancal: 550 mm; • Rotação: 6 rpm. Portanto, temos os seguintes parâmetros: • n = 6 / 60 = 0,1 RPS; • d = 0,7 m; • W = 3286,35 kN; • I = 0,55 m; • Temperatura de operação = 73 a 115ºC. Calculando velocidade linear do eixo, pela seguinte fórmula: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 𝑑𝑑 ∙ 𝑛𝑛 • µ (m/s); • d = diâmetro do eixo (m); • n = número de rotações (por segundo) rpm. Portanto, temos: 𝜇𝜇 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � = 𝜋𝜋 ∙ 0,7 ∙ 0,1 → 𝜇𝜇 = 0,22 � 𝑚𝑚 𝑠𝑠 � Calculando a pressão média do mancal, pela seguinte fórmula: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 𝑊𝑊 𝐼𝐼 ∙ 𝑑𝑑 • P = pressão média do mancal (kN/m²); • W = é carga (kN); • I = é o comprimento do mancal (m); • d = é o diâmetro do eixo (m). Portanto, temos: 𝑃𝑃 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � = 3286,35 0,7 ∙ 0,55 → 𝑃𝑃 = 8535,974 � 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚² � Analisando as seguintes tabelas, temos os lubrificantes: Viscosidade mínima: 𝑛𝑛𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 1300 𝑐𝑐𝑃𝑃 Lubrificantes: 𝑇𝑇 = 73℃ → 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑃𝑃𝑉𝑉 1500 𝑇𝑇 = 115℃ → 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑃𝑃𝑉𝑉 1500 Devido as condições de trabalho a viscosidade com o maior ponto crítico foi a ISO VG 150. Com base nesses dados temos os lubrificantes listados abaixo, e após a análise dos mesmos, podemos encontrar os aditivos necessários para nossas condições de trabalho. O mecanismo trabalha em ambiente exposto, alta temperatura e alta cargas. Portanto os lubrificantes encontrados, atendem as exigências, pois possuem: • Aditivo de extrema pressão para suportar altas cargas sem perder suas propriedades lubrificantes; • Aditivos antioxidantes, supre a necessidade pelo fato de estar exposto a alta temperatura, fator esse, catalisador da oxidação;
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