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* LUBRIFICAÇÃO -O QUE É? APLICAÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA OU MISTURA (LUBRIFICANTE) ENTRE DUAS SUPERFÍCIES EM MOVIMENTO RELATIVO, FORMANDO UMA PELÍCULA QUE EVITA O CONTATO DIRETO ENTRE ELAS. -QUAL FUNÇÃO? DIMINUIR O ATRITO, O DESGASTE E A GERAÇÃO DE CALOR, E ASSIM, AUMENTAR A VIDA ÚTIL DOS EQUIPAMENTOS. * ATRITO O atrito é uma força contrária ao movimento. Quando duas superfícies movem-se entre si aparece uma força de resistência a esse movimento que é a chamada FORÇA DE ATRITO. Atrito sólido Atrito por rolamento Atrito fluido * CAUSAS DE ATRITO Mesmo as superfícies mais lisas apresentam reentrâncias, o que origina 2 tipos de atrito. CISALHAMENTO: o atrito é provocado pela resistência á ruptura que os picos possuem. Adesão(solda a frio): aparecem micro-áreas que se soldam. * CONSEQUÊNCIAS DO ATRITO ruído desgaste mecânico maior consumo de energia calor (solda) * FUNÇÕES DE UM ÓLEO LUBRIFICANTE -FUNÇÃO PRINCIPAL: DIMINUIR O ATRITO FUNÇÕES SECUNDÁRIAS -Antidesgaste -Anticorrosão -Antiferrugem -Antioxidante -Detergente -Dispersante -Estabilidade de Emulsão -Refrigeração -Extrema Pressão -Adesividade * ÓLEO LUBRIFICANTE FORMADO POR: BÁSICOS ADITIVOS * PACOTE DE BÁSICOS -MISTURAS DE ÓLEOS BÁSICOS (LUBRIFICANTE SEM ADITIVAÇÃO) -RESPONSÁVEL PELAS PROPRIEDADES VISCOSIMÉTRICAS (CLASSIFICAÇÃO SAE –SOCIETY AMERICAN ENGINEERS) -SÃO CLASSIFICADOS COMO: MINERAIS (BASES MINERAIS) SINTÉTICOS (BASES SINTÉTICAS) MISTAS (BASES MINERAIS E SINTÉTICAS) COMPOSTAS (BASES MINERAIS E GRAXOS) RERREFINADAS (BASES RERREFINADAS) * CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ORIGEM MINERAIS -MISTURAS DE HIDROCARBONETOS OBTIDOS DO PETRÓLEO, DO CARVÃO OU DO XISTO. Parafínicos: 90% alcanos Naftênicos: alcanos e 15 a 20% ciclanos Aromáticos: alcanos e 25 a 30%aromáticos * CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ORIGEM SINTÉTICOS -PRODUTOS DOS PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO DA INDÚSTRIA PETROQUÍMICA -DETENTORES DE MELHORES PROPRIEDADES QUE AS BASES MINERAIS EXEMPLOS: SILICONES, ÉSTERES, RESINAS, GLICERINA. FEITOS EM LABORATÓRIO PARA SITUAÇÕES ESPECIAIS E EXTREMAS. SÃO CAROS. * CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ORIGEM VEGETAIS -EXTRAÍDOS DE GRÃOS, FRUTOS E SEMENTES RERREFINADOS -RECUPERAÇÃO DE ÓLEOS LUBRIFICANTES USADOS -COMPÕEM OS LUBRIFICANTES MENOS NOBRES -SOLUÇÃO PARA PROBLEMAS AMBIENTAIS * CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ORIGEM ANIMAIS -EXTRAÍDOS DE TECIDOS E ORGÃOS DE ANIMAIS -JUNTO COM AS BASES VEGETAIS, FORMAM O GRUPO DAS BASES GRAXAS -USO RESTRITO A LUBRIFICANTES BIODEGRADÁVEIS E EM PACOTES DE ADITIVOS * CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO ESTADO FÍSICO: Gasosos: ar; nitrogênio Líquidos: óleos em geral (têm excelente penetração entre as partes móveis) Semi-sólidos: graxas Sólidos: grafita(370°C), talco, mica(resistem a temperaturas e pressões altas;inertes quimicamente; forte aderência a metais) * CLASSIFICAÇÃO API Define o nível de aditivação do óleo. Testes rigorosos são feitos para verificação da eficiência do lubrificante Níveis API = indicam: proteção, desgaste dos componentes, limpeza, contaminação e outros Exemplo: carros de passeio API SJ S = “service station” (posto) J = desempenho desempenho = sequência alfabética = melhor o lubrificante. Motor diesel = CF – 4, CG – 4 ; C = “commercial” * CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS LUBRIFICANTES Ponto de névoa (cloud point): temperatura na qual a parafina ou outras substâncias afins normalmente dissolvidas no óleo, começa a se separar formando pequenos cristais, turvando o óleo. * CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS LUBRIFICANTES Ponto de fulgor: é a menor temperatura na qual o vapor desprendido pelo óleo aquecido inflama-se momentaneamente em contato com uma chama(flash point). Utilizado para verificação de contaminantes mais voláteis como gasolina e óleo diesel. Ponto de fulgor menor que 70ºC produto de manuseio perigoso * PONTO DE FULGOR (ºC) Aguarrás...........................................................38 Querosene........................................................38 a 65 Gasolina............................................................- 43 Óleo Diesel.......................................................43 a 88 Álcool etílico.....................................................12 Óleo de motor...................................................210 a 270 Óleo p/ transmissão automática e mecânica....175 a 300 Óleos para tratamento térmico.........................190 a 270 Óleos hidráulicos minerais................................135 a 230 Óleos para transferência de calor.....................190 a 260 Óleos lubrificantes em geral..............................120 a 300 * CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS LUBRIFICANTES Ponto de combustão: é a temperatura na qual o vapor do óleo, uma vez inflamado, continua a queimar por mais de 5 segundos = entra em combustão. O ponto de combustão encontra-se em torno de 25 ºC acima do ponto de fulgor * CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DOS LUBRIFICANTES Ponto de fluidez (pour point): temperatura mínima em que ocorre o escoamento do óleo por gravidade. Importante para óleos que trabalham a baixas temperaturas. * VISCOSIDADE É DEFINIDA COMO A RESISTÊNCIA QUE UM FLUIDO OFERECE AO SEU PRÓPRIO MOVIMENTO. QUANTO MENOR FOR A SUA VISCOSIDADE, MAIOR SERÁ A SUA CAPACIDADE DE ESCOAR (FLUIR). Escalas de viscosidade Cinemática (física) Saybolt Engler Redwood * VISCOSIDADE Viscosidade absoluta: É definida como a força (em dina) necessária para fazer deslocar uma superfície plana de 1 cm2 sobre outra, do mesmo tamanho, com velocidade de 1 cm/s. Estando as duas superfícies separadas por uma camada de fluido com 1 cm de espessura. A unidade usada Poise (g/cm*s). Viscosidade cinemática: É definida como a razão entre a viscosidade absoluta (VA) e a densidade, ambas à mesma temperatura. A unidade usada Stoke (cm2/s). * VISCOSIDADE Viscosidade convencional ou empírica é medida por meio dos seguintes viscosímetros: Saybolt (EUA, Canadá e México), Redwood (Reino Unido) e Engler (demais países da Europa). Na determinação: é medido o tempo que uma amostra de fluido (óleo) leva para escoar, sob ação de uma coluna do próprio fluido (óleo), através de um tubo capilar a temperatura constante. * VISCOSÍMETRO ENGLER Viscosidade Engler = t(s) 200 mL de óleo a 20ºC ------------------------------------ t(s) 200 mL de água a 20ºC * VISCOSÍMETRO REDWOOD T(s) Volume 50 mL Temperatura : variável V = segundos Redwood * VISCOSÍMETRO SAYBOLT * VISCOSÍMETRO DE SAYBOLT T (s) Volume 60 mL Temperatura: 40 a 100ºC V = SSU * A CLASSIFICAÇÃO SAE (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS) DIVIDE OS ÓLEOS LUBRIFICANTES EM DOIS GRUPOS: – Óleos de “grau de inverno” fácil e rápida movimentação, tanto do mecanismo quanto do próprio óleo. em condições de frio rigoroso ou na partida a frio do motor viscosidade é medida a baixas temperaturas e tem a letra W (winter) acompanhando o número de classificação. * A CLASSIFICAÇÃO SAE DIVIDE OS ÓLEOS LUBRIFICANTES EM DOIS GRUPOS: – Óleos de “grau de verão” trabalham em altas temperaturas, sem o rompimento de sua película lubrificante sua viscosidade medida a altas temperaturas e não possuem a letra W. Os testes dos óleos de grau de verão verificam a operabilidade do lubrificante em altas temperaturas * OUTROS Óleos Multiviscosos, cuja classificação reúne graus de óleos de inverno e de verão. Estes números que aparecem nas embalagens dos óleos lubrificantes automotivos (30, 40, 20W/40, etc.) correspondem à classificação da SAE (Society of Automotive Engineers), que se baseia na viscosidade dos óleos a 100°C. 20W 40 => baixa temperatura = SAE 20 W alta temperatura = SAE 40 * CLASSES DE VISCOSIDADE SAE * http://blogdalubrificacao.com.br/blog/2010/05/a-classificacao-sae/ acesso 06/03/2011 * CLASSIFICAÇÃO ISO INTERNATIONATIONAL STANDARTIZATION ORGANIZATION Óleos minerais usados como lubrificantes, fluidos hidráulicos, óleos para dielétricos e outras aplicações Baseia-se no valor da viscosidade na temperatura padrão de 40ºC, em centistokes. Ex: ISO VG 220 viscosidade entre 198 e 242 cS Não avalia a qualidade * TABELA GRAU DE VISCOSIDADE ISO VG * ÍNDICE DE VISCOSIDADE - IV * ÍNDICE DE VISCOSIDADE - IV É usado para identificar a natureza dos óleos minerais puros: Abaixo de 0 = óleos de processamento de borracha com componente aromáticos e naftênicos. Entre 0 e 40 = baixo IV – óleos minerais de base naftênica. Entre 40 e 80 = médio IV – óleos de base mista ou naftênica que receberam tratamento Entre 80 e 100 = alto IV – óleos de base preponderantemente parafínicos. Acima de 100 = multiviscosos. * INDICE DE VISCOSIDADE - IV Quando o óleo apresenta IV maior que 100, a fórmula a ser utilizada para o cálculo é: (ant log N) - 1 IV = 0,00715 + 100 N = número obtido pela fórmula N = log H – log U log Y Y = viscosidade cinemática (cS) do óleo amostra a 100ºC H = viscosidade cinemática (cS) a 40ºC de óleo de IV = 100 e com a mesma viscosidade da amostra a 100ºC U = viscosidade cinemática(cS) a 40ºC do óleo em estudo Referência: Carreteiro, R.P. e Belmiro, P.N.A. Lubrificantes e Lubrificação Industrial. Instituto Brasileiro de Petrólao e Gás. 2006. * GRAXAS Óleo + aditivo + sabão GRAXA Atual: graxa é uma combinação de um fluido com um espessante, resultando em um produto homogêneo com qualidades lubrificantes. Óleo = fluido Sabão = espessante * GRAXAS Aplicação: Onde não se deseja o escoamento Formação de selo protetor Uso em ambientes muito úmidos ou de agressividade acentuada * VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DAS GRAXAS Mancais de rolamento: Boa retenção Lubrificação instantânea na saída Mínimo vazamento Elimina contaminação Permite operação em várias posições Requer aplicações menos frequentes Baixo consumo * VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DAS GRAXAS Mancais de deslizamento Boa retenção Resiste ao choque Permanece onde necessário nas partidas e operações intermitentes * VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DAS GRAXAS Engrenagens: Boa retenção, principalmente em engrenagens abertas Resiste á ação de remoção devido à força centrífuga Resiste à pressão de carga * GRAXAS: PRODUÇÃO Dissolução do sabão pronto no óleo: óleo + sabão graxa Formação do sabão (saponificação) na presença do óleo * GRAXAS O sabão possui um metal em sua composição = > a graxa receberá o nome desse metal: Graxa de sabão de cálcio Graxa de sabão de lítio outros * GRAXAS: CARACTERÍSTICAS Consistência(NGLI): determinada através do penetrômetro, que consiste em fazer um cone-padrão(aço ou latão) penetrar(mm), durante 5 segundos, a uma dada temperatura (25°C=77°F), em uma amostra de graxa. Condições da graxa: Não trabalhada: amostra não preparada Trabalhada: antes do ensaio a amostra é submetida a 60 golpes em um aparelho padronizado. * PENETRÔMETRO * TABELA DE CONSISTÊNCIA * TABELA DE CONSISTÊNCIA Além dos tipos constantes desta classificação, ainda encontramos graxas mais moles, dos tipos 00 e 000. As graxas 000 são tão fluidas que são medidas pelo viscosímetro, como se fossem óleos e as 00 são medidas por um penetrômetro com cone de alumínio e não de aço. Conclui-se, portanto, que quanto maior for a penetração de uma graxa, mais fina ou mole ela é. * GRAXAS: CARACTERÍSTICAS PONTO DE GOTA É a temperatura na qual o produto torna-se suficientemente fluido, sendo capaz de gotejar através de um dispositivo especial, sendo obedecidas rigorosamente as condições de ensaio. As graxas apresentam ponto de gota variáveis, dependendo: do tipo de agente espessante empregado, das matérias primas usadas e do processo de fabricação. * PONTO DE GOTA * PONTO DE GOTA DE ALGUMAS GRAXAS Graxas de Cálcio 66 - 104 Graxas de Alumínio 82 - 110 Graxas de Sódio e Cálcio 121 - 193 Graxas de Sódio 148 - 260 Graxas de Lítio 177 - 218 Graxas de Bário 177 - 246 Graxas Especiais de Argila, Sílica ou Grafite 260 - mais * GRAXAS: EXEMPLOS E APLICAÇÃO Cálcio: textura macia e amanteigada; resistente à água; usada em temperatura abaixo de 60°C. usada em mancais planos, chassis de veículos e bombas de água Sódio: textura fina até fibrosa; para altas temperaturas (90 a 120°C); solúveis em água; resistente à ferrugem; usada em mancais de rolamentos, juntas universais Mancal ou Caixa de Rolamento é um suporte de apoio de eixos e rolamentos que são elementos girantes de máquinas. * GRAXAS: EXEMPLOS E APLICAÇÃO Lítio: múltiplas finalidades (multipurpoise): textura fina e lisa; insolúvel em água, elevadas temperaturas (70 a 150ºC) Substituem as de cálcio e sódio; tem ótimo comportamento em sistemas centralizados de lubrificação; evita enganos de aplicação. * GRAXAS: EXEMPLOS E APLICAÇÃO Alumínio: Macia; quase sempre filamentosa; resistente à água; boa estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em temperaturas de até 71°C. É utilizada em mancais de rolamento de baixa velocidade e em chassis. Bário: Características gerais semelhantes às graxas à base de lítio. Graxa Mista: É constituída por uma mistura de sabões. Assim, temos graxas mistas à base de sódio-cálcio, sódio-alumínio etc. Composições Betuminosas: São lubrificantes de elevada aderência formulados à base de misturas de óleos minerais com asfalto. * GRAXAS: ADITIVOS Como é difícil obter uma graxa com toda as qualidades desejadas pela simples seleção do espessante e do óleo, incluem-se os aditivos. Inibidor de oxidação: É um produto químico da classe das aminas e dos fenóis. Sua presença é indispensável em graxas para rolamentos e em outras graxas onde o período de serviço é longo. Inibidor de corrosão: São compostos químicos denominados cromato, dicromato, sulfonato orgânicos ou sabão de chumbo. A água praticamente não consegue remover esses compostos das superfícies metálicas. * GRAXAS: ADITIVOS Agente adesividade: Quando a necessidade requer uma graxa mais pegajosa são adicionados polímeros orgânicos viscosos ou látex em solução aquosa. Agente de untuosidade: São gorduras e óleos vegetais com a função de melhorar o poder lubrificante das graxas. O agente de untuosidade é necessário em um pequeno número de graxas
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