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MANUTENÇÃO E LUBRIFICAÇÃO 2015.2 INTRODUÇÃO E EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO GERENCIAMENTO DA MANUTENÇÃO EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO • Nos últimos 20 anos a atividade de manutenção tem passado por grandes mudanças: Aumento do número e da complexidade dos itens físicos; Complexidade dos projetos; Aparecimento de novas técnicas de manutenção; Novos enfoques sobre a organização da manutenção e suas responsabilidades; 4 DEFINIÇÃO • MANUTENÇÃO é o conjunto de ações destina- das a manter ou recolocar um item num estado no qual pode executar sua função requerida ou desejada. 5 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO • Desde os anos 1930, a evolução da manutenção vem sendo dividida em três períodos ou gerações: 6 PRIMEIRA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • Período que vai dos anos 1930 até a II Guerra Mundial. • Nesse período, a indústria não era altamente mecanizada, portanto, os períodos de inatividade à espera de recuperação de falhas não eram muito importantes. • A prevenção contra falhas de equipamentos eram simples e muitos deles eram superdimensionados. Isso os tornava confiáveis e fáceis de consertar. 7 PRIMEIRA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • A produtividade não era prioritária. • Não era necessária manutenção sistemática; apenas serviços de limpeza, assistência e lubrificação. • A necessidade de pessoal especializado era menor. 8 SEGUNDA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • Período que vai da 2ª Guerra Mundial até os anos 1960. • Com a 2ª Guerra Mundial, a mão-de-obra indus- trial diminuiu e a demanda por itens aumentou significativamente. • Esses fatos levaram a um aumento da mecani- zação nas indústrias. 9 SEGUNDA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • A dependência das máquinas aumentou e o tempo de inatividade delas passou a ser objeto de preocupação. • O conceito de que falhas nos equipamentos poderiam e deveriam ser evitadas, resultou na introdução do conceito de manutenção preven- tiva. • Nesse período a manutenção era feita em inter- 10 SEGUNDA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • O custo de manutenção começou a se elevar de forma significativa, em comparação com outros custos operacionais. • Surgiram os sistemas de planejamento e controle de manutenção. • A quantidade de capital investido em itens de reposição, atrelados ao aumento do custo do capital, levaram as pessoas a buscar meios para aumentar a vida útil dos itens com redução de custos. 11 TERCEIRA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • Teve início nos anos 1970, onde o processo in- dustrial foi modificado de forma significativa, exi- gindo uma revisão dos conceitos de manutenção. • Principais razões dessas mudanças: AUTOMAÇÃO (aumentou os riscos e prejuízos com relação as falhas) NOVAS TECNOLOGIAS DE EQUIPAMENTOS REDUÇÃO DE CUSTOS SEM AFETAR A DISPONIBILIDADE 12 TERCEIRA GERAÇÃO DA MANUTENÇÃO • Conceitos de confiabilidade e disponibilidade foram incorporados, não aos equipamentos, mas às suas funções. • Projetos já vinham incorporando as questões de confiabilidade e facilidade de manutenção. • Equipamentos já concebidos com as tecnologias de monitoramento da seu desempenho. 13 CLASSIFICAÇÃO DA MANUTENÇÃO • De acordo com a maneira com que é feita a intervenção nos equipamentos, sistemas e instalações, a manutenção se divide em: Manutenção Corretiva Manutenção Preventiva, Preditiva, Manutenção Centrada em Confiabilidade 15 EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO DISPONIBILIDADE Probabilidade do equipamento ou sistema estar em condições de operar, conforme as suas especificações e no instante em que for solicitado. 19 Teve início com a revolução industrial ( 1830). É esperar que a máquina e ou equipamento entre em pane para então repará-lo. MANUTENÇÃO CORRETIVA 20 MANUTENÇÃO PREVENTIVA Teve início com a era dos aviões. Significa a substituição de um componente que supõe- se no limiar de sua vida útil. 21 MANUTENÇÃO PREDITIVA A substituição é baseada em dados numéricos originários da medição de parâmetros relativos ao próprio componente. A substituição é executada quando necessária, independente do tempo de uso. Portanto, o procedimento consiste em prever a falha em lugar de presumí-la ou admiti-la como algo inesperado. 22 MANUTENÇÃO CENTRADA NA CONFIABILIDADE É a manutenção da atualidade. Um balanço lógico entre as várias manutenções praticadas visando a máxima disponibilidade dos equipamentos assistidos, a um custo mínimo. Algumas atividades de manutenção • Preservação de instalações e equipamentos em perfeitas condições de uso. • Tomadas de decisões a tempo e a hora • Manter continuidades nos serviços • Estabelecer procedimentos e métodos de trabalhos cada vez mais econômico e eficazes. 23 Algumas responsabilidade da manutenção 24 Redução da paralisação dos equipamentos que afetam a Operação; Reparo em tempo hábil, das ocorrências que reduzem o potencial de execução dos serviços; Garantia de funcionamento das instalações de forma que os produtos ou serviços atendam a critérios estabelecidos pelo controle de qualidade e padrões pré- estabelecidos. 25 FALHA DE UM COMPONENTE • Ocorre uma FALHA de um componente ou sistema quando ele deixa de cumprir sua missão ou sua função para a qual foi projetado. • Ocorre um DEFEITO de um componente quando ele cumpre sua missão sem que ocorra o desvio de algum parâmetro mensurável além dos limites do que o projeto e a experiência consideram aconselhável para uma operação segura (o sistema, como um todo, continua em funcionamento normal). 27 CURVA DA BANHEIRA • É o gráfico que apresenta a variação da taxa de falhas de um componente ao longo do tempo • É conhecida como a curva da banheira, representando as fases da vida de um produto • Só é válida para componentes individuais 28 CURVA DA “BANHEIRA” 1. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DIFERENTE 2. CONTROLE DE QUALIDADE DEFICIENTE 3. INSTALAÇÃO IMPRÓPRIA 1. FENÔMENOS NATURAIS IMPREVISÍVEIS 2. ERROS HUMANOS DURANTE O USO 3. FALHAS NÃO DETECTADAS PELO SISTEMA PREVENTIVO 1. CORROSÃO 2. ENVELHECIMENTO 3. DESGASTE/ABRASÃ O 4. FADIGA 5. MANUTENÇÃO INSUFICIENTE OU DEFICIENTE MORTALIDADE INFANTIL PERÍODO DE VIDA ÚTIL DESGASTE TEMPO FALHA MTBF MTBF MTBF MTBF MTBF MTTR MTTR MTTR MTTR PERÍODO DE VIDA ÚTIL MANUTENÇÃO AUTÔNOMA “ manutenção autônoma é uma ferramenta de mudança do modo de encarar os problemas” Desenvolve nos operadores o sentimento de propriedade e zelo pelos equipamentos; Estabelece a habilidade de inspecionar e detectar problemas em sua fase inicial; Realizar pequenos reparos, ajustes e regulagens. OBJETIVO DA MANUTENÇÃO AUTÔNOMA Treinar operadores para detectar falhas; Capacitar operadores para entenderem os objetivos, funções e estrutura dos equipamentos e que possam operá-los corretamente; Disciplinar operadores a seguirem os procedimentos operacionais; FASE ETAPAS AÇÕES E DEVERES 1º FASE Educação e Treinamento Treinar Lideres e Liderados Elaboração de Formulários •Lição Ponto a Ponto; •Padrões de Inspeção; •Etiquetas; •Caderno de Controle de Etiquetas Sistemática de Auditoria •Instrumento de Monitoramento que é Realizada em Cada Parte. FASE ETAPAS AÇÕES E DEVERES 2º FASE Limpeza 1.Descarte de Materiais Desnecessários 1.1.Desperdícios, Riscos de Acidente, Dificuldade de Localização, Ocupação Inadequada de Espaço. 2. Identificação de Problemas 2.1. Etiquetagem Elaboração dos Padrões de Limpeza e de Lubrificação1.Quais Itens Devem Ser Limpos; 2.2. Que Método Será Utilizado Para Limpeza e Inspeção; 3.Citar Quais as Ferramentas Apropriadas Para Fazer Uma Atividade Confortável, Rápida e Segura; 4.Período Entre as Atividades; 5.Conhecimento Sobre Lubrificação; 6.Responsável por Cada Atividade; 7.Habilidade Para Substituir o Lubrificante. FASE ETAPAS AÇÕES E DEVERES 2º FASE Inspeção Geral 1.Detectar Anomalias e Conseqüências; 2.Descobrir as Causas 3.Analisar Fenômenos de Princípios Físicos; 4.Conhecer a Vida Útil dos Equipamentos; Inspeção Autônoma 1. Elaboração de Folhas de Verificação; Organização e Ordem 1.Dispositivo a Prova de Falhas (Poka-Yoke); 2. Identificação de Objetos e Respectivos locais de guardar; 3.Confecção de Gabarito no Local de Guarda Objetos. Consolidação da Manutenção Autônoma 1.A manutenção Deverá Concluir a Programação anual e os Critérios de Manutenção. 2.O staff da manutenção Deverá Comparar Estes Critérios com as Recomendações Originais para surgir Correções 3º FASE Ampliação Essa Fase é Válida Para Áreas Piloto Para que serve um programa de PCM • Para que as Manutenções ocorram no melhor momento para a Empresa como um todo (PLANEJAMENTO), e para que possamos saber como a manutenção foi efetuada (CONTROLE) e para que se possa comparar com o que foi planejado (ÍNDICES). 35 ORGANIZAÇÃO - Hierarquia, responsabilidade e autoridade A organização do setor de manutenção tem início com a formação de equipes ou setores de acordo com o porte, demanda de serviços e área de atuação da empresa e são formados por diferentes áreas de atuação Forma estrutural do Setor de Manutenção A manutenção pode ser estruturada de três formas diferentes, isso depende do tamanho e produtos da planta industrial •Estrutura Centralizada; •Estrutura Descentralizada; •Estrutura Mista. Estrutura Centralizada Estrutura Centralizada Estrutura Descentralizada Estrutura Descentralizada Estrutura Mista Estrutura Mista 45 PCM - Programação e Controle da Manutenção • Cadastramento de Dados • Ordem de Serviço • Índice de Desempenho • Plano de Manutenção Preventiva • Plano de Lubrificação Cadastros de Dados Segundo Branco Filho, (2008) Registro de informações relativas a determinadas áreas. Registro de dados dos equipamentos, pessoas, materiais, serviços entre outros. Esse cadastramento acontece através de formulários padronizados que, arquivados, possibilitem o acesso rápido a qualquer informação, sendo seu objetivo principal geração e fornecimento de informações para manutenção. •Máquinas Operatrizes; •sobressalentes partes •Pessoas; •Ferramentas; •Documentos; •Serviços. 47 PCM - Programação e Controle da Manutenção • Ordem de Serviço Conceito: Fonte de dados relativos às atividades desenvolvidas pelo pessoal de execução de manutenção, incluindo o tipo de atividade, sua prioridade, falha ou defeito encontrado e como foi reparado, duração, recursos humanos e materiais utilizados, e outros dados que permitam avaliar a eficiência de atuação da manutenção e suas implicações com custos e programação. 48 DADOS MAIS COMUNS: • Tipo de ATIVIDADE de Manutenção; • PRIORIDADE; • CÓDIGO do Equipamento; • Período de INDISPONIBILIDADE do equipamento; • DURAÇÃO real da intervenção de manutenção. PCM – Tratamento das informações – O.S 50 Os principais indicadores da Manutenção 51 INDICADORES DE MANUTENÇÃO O objetivo dos indices de manutenção é identificar a real situação da manutenção. • Tempo Médio Para Reparo • Tempo Médio Entre Falhas • Disponibilidade do Equipamento • Manutenção Corretiva • Manutenção Preventiva Taxa de Falha É o número de falhas por unidade de tempo. λ nº de falhas nº horas em operação = Confiabilidade É a probabilidade que um item possa desempenhar sua função requerida, por um intervalo de tempo estabelecido. R (t) -λ. te= MTBF Tempo médio entre as falhas 1 =MTBF λ λ = Taxa de Falha Taxa de Reparo nº de reparos efetuados = Tempo total de reparo da unidade μ É o número de reparo por unidade de tempo de reparo. MTTR Tempo médio para reparo 1 =MTTR μ μ = Taxa de Reparo Disponibilidade É a relação entre o tempo em que o equipamento ou instalação ficou disponível para produzir em relação ao tempo total MTBF =DISP. MTBF + MTTR 58 3.200 8.100 23.900 4.600 3.248 43.200 21 15 46 70 MTBF= TEMPO MÉDIO ENTRE FALHAS SOMA DAS HORAS DISPONÍVEIS NÚMERO DE INTERVENÇÕES MTBF= T.TRABALHO/DIA = 480MIN T. REFEIÇÃO = 60 MIN DIAS DE TRABALHO = 30 HORAS MÊS = 43200 MTBF = 43.0484 = 10.762 Obs: Se o valor do MTBF com o passar do tempo for aumentando, será um sinal positivo para manutenção, pois indica que o numero de manutenções corretivas vem diminuindo. 59 3.200 8.100 23.900 4.600 3.248 43.200 21 15 46 70 MTTR= TEMPO MÉDIO DE REPARO SOMA DAS HORAS DE INDISPONÍBILIDADE NÚMERO DE INTERVENÇÕES MTTR= T.TRABALHO/DIA = 480MIN T. REFEIÇÃO = 60 MIN DIAS DE TRABALHO = 30 HORAS MÊS = 43200 MTTR = 1524 = 38 Obs: Quanto menor o MTTR no passar do tempo, melhor o andamento da manutenção, pois os reparos corretivos demonstram ser cada vez menos impactante na produção. 60 3.200 8.100 23.900 4.600 3.248 43.200 21 15 46 70 DISPONIBILIDADE DO EQUIPAMENTO HORAS TRABALHADAS NÚMERO DE HORAS NO PERÍODO Disp.= T.TRABALHO/DIA = 480MIN T. REFEIÇÃO = 60 MIN DIAS DE TRABALHO = 30 HORAS MÊS = 43200 DISP = 43.04843.200 =99.64% Obs: Quanto maior for esse valor, maior será a disponibilidade do equipamento X 100% Análise de Sistemas Série-Paralelo 6 • Os estudos de confiabilidade de sistemas ou de processos é realizado quando se obtém os modelos mais adequados de distribuição de probabilidade de falha para cada componente ou subsistema. • O desempenho do sistema como um todo dependerá do desempenho individual de cada uma das partes componentes do mesmo. • “O todo é maior que a soma das partes” (Aristóteles) 6 Diagrama de Blocos • Em estudos de confiabilidade, os sistemas são representados por diagramas de blocos, onde se pode visualizar a sua topologia. • Cada componente ou subsistema é representado por um bloco. 6 Diagrama de Blocos Probabilidade na Confiabilidade de Sistemas 6 • Ri(t) ou Ri – confiabilidade do componente i num dado instante de tempo t. Também pode ser denotada por Ci. • Fi(t) ou Fi – probabilidade do componente i falhar num dado instante de tempo t. Também pode ser denotada por Qi. • É importante ressaltar que só existem dois estados de operação para um componente: ou ele falha ou não. 6 Eventos Independentes R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B 21S .RRR Sendo E1 e E2, dois eventos independentes : )().()( 2121 EPEPEEP 6 Ocorrência de Dois Eventos Simultâneos R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B 2121S R.RRRR )()()()( 212121 EEPEPEPEEP Associação em Série ou em Cascata 7 Componentes em Série ou Cascata R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B Confiabilidade do Sistema 21.RRRS Para que o sistema não falhe, ambos os componentes não podem falhar, assim: 7 R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B RN COMPONENTE N NS RRRR . ... .. 21 Componentes em Série ou Cascata 7 R COMPONENTE A R COMPONENTE B R COMPONENTE N N S RR Componentes em Série ou Cascata 7 Exemplo: Componentes com distribuição exponencial Componentes em Sérieou Cascata 7 Componentes em Série ou Cascata Associação em Paralelo 7 Componentes em Paralelo Para que o sistema não falhe, pelo menos um dos componentes não pode falhar, assim: R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B 2121S R.RRRR Confiabilidade do Sistema 7 Componentes em Paralelo Para que o sistema falhe, todos os dois componentes devem falhar, assim: Q1 COMPONENTE A Q2 COMPONENTE B 21S Q.QQ Probabilidade de Falhar 7 22 S )R1(QQ Q COMPONENTE A Q COMPONENTE B Componentes em Paralelo 7 )1)....(1)(1(1 1 ...... 21 1 321 nS SS RRRR QR QQ QQQQQ N i iS NS Q1 Q2 QN Componentes em Paralelo 8 NN S S )R1(QQ Q....Q.Q.QQ Q Q Q N S SS RR QR )1(1 1 Componentes em Paralelo 8 Componentes em Paralelo Aplicação – Confiabilidade de Sistemas 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM CASCATA – Problema 1 R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B Uma linha de montagem industrial é constituída por dois componentes associados em cascata, o componente A tem confiabilidade 0,85 e o componente B tem confiabilidade 0,92. Determine a confiabilidade do sistema e apresente soluções para aumentar a confiabilidade do sistema para 0,89. 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM CASCATA R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM CASCATA R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R2 COMPONENTE B 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM CASCATA R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A R3 COMPONENTE C R2 COMPONENTE B 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM CASCATA • O aumento da confiabilidade de itens em cascata deve ser sempre direcionado para o item de menor confiabilidade. 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM PARALELO – Problema 2 Uma linha de montagem industrial é constituído por dois componentes associados em paralelo, o componente A tem confiabilidade 0,61 e o componente B tem confiabilidade 0,68. Determine a confiabilidade do sistema e apresente soluções para aumentar a confiabilidade do sistema para 0,93. R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B 8 MELHORIA DA CONFIABILIDADE DE BLOCOS EM PARALELO R1 COMPONENTE A R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A R1 R2 COMPONENTE B R1 COMPONENTE A COMPONENTE B R2 LUBRIFICAÇÃO ATRITO • Quando um corpo qualquer move-se sobre a superfície de outro, origina-se uma resistência a este movimento, a qual pode ser expressa, ou representada por uma força que é tangente a superfície em contato. Essa força tende a se opor ao movimento, denominamos força de atrito, resistência de atrito ou atrito. O atrito pode ser apresentado de duas forma: Atrito estático: quando ocorre antes do movimento entre as peças. Atrito cinético: quando ocorre após o inicio do movimento • A relação entre o atrito e a reação normal que o corpo exerce sobre a superfície (N) é uma constante a qual denominamos coeficiente de atrito (µ) Leis do atrito • O valor de (µ) é diretamente proporcional a carga; • O coeficiente de atrito é independente da área aparente de contato entres as superfícies em movimento; • O coeficiente de atrito cinético é menor que o coeficiente de atrito estático. Indicação do estado de superfície (Rugosidade) A importância do estado de acabamento superficial aumenta à medida que cresce a precisão de ajuste entre as peças a serem acopladas. Rugosidade Rugosidade Efeitos da rugosidade A rugosidade desempenha um papel muito importante no comportamento das peças mecânicas. Ela condiciona: A qualidade de deslizamento e rolamento; A resistência ao desgaste; A possibilidade de ajuste do acoplamento forçado; A resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes; Rugosidade média (Ra) É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do percurso de medição (lm). 100 Conceito • A lubrificação é uma operação que consiste em introduzir uma substância apropriada entre superfícies sólidas que estejam em contato entre si e que executam movimentos relativos. Essa substância apropriada normalmente é um óleo ou uma graxa que impede o contato direto entre as superfícies sólidas. 101 Objetivos da Lubrificação • Quando recobertos por um lubrificante, os pontos de atrito das superfícies sólidas fazem com que o atrito sólido seja substituído pelo atrito fluído. Nessas condições o desgaste entre as superfícies será bastante reduzido. 102 Objetivos da Lubrificação • Além dessa redução do atrito, outros objetivos são alcançados com a lubrificação: Menor dissipação de energia na forma de calor; Redução da temperatura (arrefecimento); Redução da corrosão; Redução de vibrações e ruídos; 103 Lubrificantes Os lubrificantes podem ser: • Gasosos ( ar, nitrogênio ) • Líquidos ( óleos em geral ) • Semi-sólidos ( graxas ) • Sólidos ( talco, a mica a grafita, etc.) 104 Lubrificantes • Os lubrificantes mais práticos e de uso na industria são os líquidos e os semi-sólidos, ou seja: Óleos Graxas 105 Classificação dos Óleos • Quanto à origem, os óleos podem ser classificados em quatro categorias: • Óleos minerais • Óleos vegetais • Óleos animais • Óleos sintéticos Óleos minerais São substâncias obtidas a partir do petróleo e, de acordo com sua estrutura molecular, são classificadas em: PARAFÍNICO NAFITÊNICO Demusibilidade Emusibilidade Alto ponto de Fluidez Baixo ponto de Fluidez Alta viscosidade Baixa Viscosidade Menos Carbono Mais Carbono Alta resistência a oxidação Baixa resistência a oxidação 108 Processo de produção de básicos minerais 109 Processo de produção de básicos minerais 110 Aplicação dos Óleos minerais • Os óleos minerais são os mais utilizados nos mecanismos industriais, sendo obtidos em larga escala a partir do petróleo. 111 Óleos vegetais São substancias extraídas de sementes de soja, girassol, milho, algodão, arroz, mamona, etc.. São ecologicamente corretos porém, não possuem resistência à oxidação e se degradam com facilidade. 112 Atrito O atrito, é o responsável pelo desgaste mecânico. Por definição, é a força de resistência ao movimento, e depende da natureza do material das peças em contato. 113 Tipos de Atrito • Sólido e Fluído Deslizamento Rolamento Fluído 114 Atrito • 1ª Lei do atrito- A força de atrito independe da área de contato. Irregularidades microscópicas 115 Atrito • 2ª Lei do atrito: O atrito é diretamente proporcional à carga aplicada. 116 Causas do Atrito Cisalhamento: É a ruptura dos picos que estão em contato entre duas superfícies. Adesão: É quando as superfícies em contato apresentam microáreas de contato. Características dos óleos lubrificantes (Classificação ISO) Viscosidade Determina a resistência que os líquidos oferecem de escorrerem sob a ação da gravidade. A velocidade de trabalho é fator importante na escolha da viscosidade de um determinado óleo. Tensão de cisalhamento Taxa de cisalhamentoViscosidade Absoluta Viscosidade Convencional A viscosidade convencional ou empírica é medida por meio dos seguintes viscosímetros: Saybolt (America do norte) Redwood (Inglaterra) Engler (Europa) Ostwald (Brasil) Viscosímetro Saybolt A tabela a seguir mostra que o viscosímetro de Saybolt e os outros viscosímetros diferenciam-se principalmente, pelo volume de óleo e temperatura utilizada. Viscosímetro Símbolo Vol. de óleo Temperatura Saybolt Universal SUS ou SSU 60ml 22ºC, 40ºC, 54ºC Furol SFS ou SSF 25ºC, 40ºC, 50ºC, 100ºC Redwood I ou 1 (standard) I ou 1 50ml 25ºC, 40ºC, 60ºC, 93ºC II ou 2 (admiralty) II ou 2 25ºC, 30ºC Engler Segundos - 200ml 6ºC, 10ºC, 40ºC Graus ºE 123 Lubrificante Amostra em repouso O Lubrificante sobe para iniciar sua descida Ao passar pela primeira marca, aciona-se o cronômetro Ao passar pela segunda marca, paramos o cronômetro 5 60 10 15 20 253035 40 45 50 55 5 60 10 15 20 253035 40 45 50 55 Cronômetro Cronômetro Tubo Capilar Viscosimetro Otswald 124 Temperatura Pressão Maior Temperatura Menor Viscosidade Maior Pressão Maior Viscosidade. Fatores que afetam a viscosidade 125 Tabela de viscosidade 126 Características dos óleos lubrificantes Índice de viscosidade (IV) Determina a resistência do óleo em mudar sua viscosidade em função da variação da temperatura. Os óleos minerais parafínicos são os que apresentam a menor variação da viscosidade e por isso, possuem altos índices de viscosidade. 127 Índice de viscosidade (IV) 1,000,000 100,000 10,000 1,000 100 10 5 3 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 ISO VG-150 V is c o s id a d e C in e m á tic a , cS t Temperatura °C Índice de viscosidade O índice de viscosidade (IV) de um óleo é um valor empírico que estabelece uma relação entre a variação que sua viscosidade sofre com a alteração da temperatura O mais sensível recebeu o índice 0 (IV = 0) O menos sensível recebeu índice 100 (IV = 100) INDICE DE VISCOSIDADE TIPO DO PRODUTO ABAIXO DE 0 0 A 40 40 A 80 80 A 105 MAIOR QUE 105 AROMÁTICO NAFTÊNICO BASE MISTA PARAFINICO ÓLEO SINTÉTICO 129 Características dos óleos lubrificantes Ponto de Fulgor (flash point) É a temperatura mínima na qual pode inflamar-se o vapor de óleo, no mínimo, durante 5 segundos. O ponto de fulgor é dado importante quando se lida com óleos que trabalham em altas temperaturas. 130 Características dos óleos lubrificantes Ponto de combustão É a temperatura mínima em que se sustenta a queima do óleo sem presença de chama. 131 Características dos óleos lubrificantes Ponto de mínima fluidez É a temperatura mínima em que ocorre o escoamento do óleo por gravidade. O ponto de mínima fluidez é um dado importante quando se lida com óleos que trabalham em baixas temperaturas. 132 Características dos óleos lubrificantes Demulsibilidade É a capacidade que os óleos possuem de se separarem da água. Alguns casos: • Turbinas hidráulicas: alta Demulsibilidade. • Cilindros a vapor: baixa Demulsibilidade Sistema de Classificação de Viscosidade SAE J300 para Óleos de Motor Sistema de Classificação de Viscosidade ISO para Óleos Industriais Sistema de Classificação de Viscosidade AGMA para Óleos Industriais DESGASTE NO ÓLEO OXIDAÇÃO NO ÓLEO Ó le o H id rá u lic o Ó le o p a ra e n g re n a g e n s Ó le o C o m p re ss o re s Ó le o B á si co s 146 Graxas As graxas são compostos lubrificantes semi- sólidos constituídos por uma mistura de lubrificantes líquidos, aditivos e agentes engrossadores. Elas são utilizadas onde o uso de óleos não é recomendado. 147 Composição das graxas Óleo Mineral, vegetal ou Sintético (90%) Espessante Sabão Metálico e Não Sabão (7%) Aditivos usados nos óleos lubrificantes (3%) 148 Graxas Agentes espessantes Sabão metálico: cálcio, sódio e lítio. Poliureia: espessante alternativo. Argila: ampla gama de temperatura. PTFE: altas temperaturas Graxa à base de alumínio •Macia •Resistente à água; •Trabalha em temperaturas de até 71°C. •É utilizada em mancais de rolamento de baixa velocidade. Graxa à base de cálcio •Macia e amanteigada •Resistente à água; •Trabalhar em temperaturas de até 77°C. • É aplicada em chassis e em bombas d’água. Graxa à base de sódio •geralmente fibrosa •não resiste à água •Pode trabalhar em ambientes com temperatura de até 150°C. •É aplicada em mancais de rolamento, mancais de rodas, juntas universais etc. Graxa à base de lítio •Macia e amanteigada •resistente à água •Trabalha em temperaturas de até 150°C. Graxa mista •é constituída por uma mistura de sabões. • Assim, temos graxas mistas à base de sódio- cálcio, sódio-alumínio etc. 151 Lubrificante líquido • Óleo mineral (aplicações gerais) • Óleo sintético (propriedades especiais) • Óleos naturais (compatibilidade c/alimentos) Graxas 152 Vantagens • Maior adesividade. • Facilidade de selagem. • Função de vedação. • Menor consumo. Graxas 153 Desvantagens •Menor dissipação de calor. •Maior tempo de manutenção. •Menor resistência à oxidação. •Maior atrito fluido. Graxas Estrutura das Graxas Microscopicamente, as graxas apresentam uma fina trama de fibras de sabão (agente engrossador) retendo o óleo lubrificante. Essa estrutura assemelha-se a pêlos de uma escova, retendo óleo. A trama de sabão mantém-se coesa pela ação de forças de atração fracas entre as fibras. Essa coesão é que dá à graxa sua consistência, ou “corpo” em repouso. Textura é a propriedade observada quando uma pequena amostra de graxa é pressionada entre o polegar e o indicador, separando-se depois os dois dedos suavemente e observando- se o comportamento da graxa. A textura é, então, descrita como: Amanteigada – a graxa é relativamente livre de irregularidades; Lisa – a superfície da graxa é relativamente livre de irregularidades; Filamentosa – a graxa tende a espalhar-se em filamentos longos e finos, mas sem nenhuma evidência visível de estrutura fibrosa; Fibras curtas – a graxa apresenta pequenos rompimentos com evidência de fibras; Fibras longas – a graxa mostra uma tendência para encordoar-se em um único feixe de fibras. 156 Características das graxas lubrificantes Consistência É a propriedade que a graxa possui em fluir quando submetida à pressão. A classificação da consistência foi estabelecida pela NLGI (National Lubrificating Grease Institute) e não considera a composição nem as características da graxa. 157 Penetração observada após 5 segundos Temperatura controlada: 25°C Cone Padrão: 150 gramas Ponteiro indica a profundidade em décimos de milímetro Espelho para posicionamento do cone Características das graxas lubrificantes 158 Consistência das graxas 000 00 0 1 2 3 4 5 6 445/475 400/430 355/385 310/340 265/295 220/250 175/205 130/160 85/115 Grau NLGI Penetração trabalhada (ASTM) a 25°C, em décimos de milímetro Semi-fluida Semi-fluida Muito macia Macia Média Média Dura Muito dura Muito dura Consistência 159 Característicasdas graxas lubrificantes Ponto de gota É a temperatura na qual a graxa torna-se fluida, suficiente para gotejar. Normalmente utiliza-se graxas cujo ponto de gota esteja pelo menos 30ºC acima da temperatura de trabalho. 160 Ponto de gota Termômetro de teste Graxa na cuba de teste Banho de óleo aquecido com temperatura controlada
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