LUBRIFICAÇÃO INDUSTRIAL

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Lubrificação 
Industrial 
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DE PESSOAL 
CENTRO DE FORMAGO PROFISSIONAL USIMINAS 
REE: PAG . . 
?h. ~ < - - ? l & 
ÍNDICE 
UDR/URD/URDF 
................................. FUND~E?;TOS DA LUBRIFICAÇÃO 
............................................... LUBRIFICANTES 
........................... CARACTERÍSTICAS DOS X~IFICANSES 
..................................... HÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO 
hLZKCAIS ..................................................... 
................................................. ENGRENAGENS 
................................ MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 
................................................ COMPRESSORES 
..................... SISTEMAS EIDRACLICOS i SUA LUBRIFICAÇÃO 
...................................... CORRENTES ACOPLPJYIENTOS 
............................................ FLUÍDOS DE CORTE 
............................................. ÓLEOS ISOLANTES 
..................................... ANÁLISE DE ÓLEOS USADOS 
PRODUTOS SHELL .............................................. 
CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL - YSLMINAS 
FUNDAMENTOS DA 
1 - Atr i to 
Se-re que uma supe r f i c i e se mover e m re lação a ou t r a , haver i 
uma força cont rã r ia a e s t e movimento. E s t a força s e chama Atr i to . 
BaF--- FORCA DE ATRITO I 
Considerando o t i p o de contacto e n t r e a s super f íc ies em movi- 
mento, temos o a t r i t o só l ido e o a t r i t o f lu ido . 
i.1 - Atr i to Çóiido 
Ocorre quando as superffc ies em contactc são só l idas . Pode 
ser : 
1.1.1 - Atr i to de desi izanento - qriiinCr; urra supe r f í c i e s e 
desloca diretamente em contacto com a outra . 
CENTRO M FORMACÃO PROFISSIONAL - USUIINAS 
LUBRIPICAÇÃO 
F~JDAMENTOS DA LWRIFICAÇÃO 
Fig. 2 
1.1.2 - Atrito de rcLarnento - qiiando o deslocamento se efe- 
tua atrãvés Ca rotação de corpos cilíndricos, cóni- 
ccs cu 2sfér1cof colocados entre as superficies e:?. 
movi~o-rc. ?:este caso: como a Srea de contato é % 
nor, o atrit~ taxbém o é. 
/ CORPO i 1 
F i g . 3 
1.1.3 - A t r i t o e s t á t i c o - ocorre antes do i n í c i o do movimez 
t o , só permitindo seu i n í c i o quando a força apl ica- 
da a t i nge m c e r t o va lor . 
Força l imi t e de a t r i t o F é o valor máximo da f o r - 
ça de a t r i t o e s t á t i c o e ocorre quando o movimento E 
iminente. 
Coeficiente de a t r i t o (u) é a relação e n t r e a força 
l i m i t e de a t r i t o e a força normal (Nl e n t r e as su - 
pe r f i c i e s . 
Fig . 4 
1 . 1 . 4 - A t r i t o c iné t i co - ocorre após o i n í c i o do movrxento 
L e i s c l á s s i ca s do a t r i t o 
a ) O valor de u independe da carga ou força exercida e n t r e ' 
as supe r f í c i e s . A força de a t r i t o é dirotaixente proporc& 
onal ã carga. 
b) O coef ic iente ãe a t r i t o independe da área aparente 6e 
contacto. 
C ) O coef ic iente de a t r i t o c iné t i co é menor que o coeficie- 
t e de a t r i t o e s t á t i c o . 
a) O a t r i t o indeponde das velocidades r e l a t i v a s dos corpos' 
em contato. 
CENTRO FORMACÃO PROFISSIONAL - .USUalNAS 
1.2 - A t r i t o F lu ido 
E a r e s i s t ê n c i a i n t e r n a do f l u i d o ao mcvizento. 
ATRITO FLUIDO 
. .: 
. . . , . . . . . 
. . . . . . . . . . . 
. . . . . . . . . . . 
Fig. 6 
Quando duas s u p e r f i c i e s d e s i i z a n t e s &o separadas For wn f i ~ ~ - 
i d o , a p e l í c u l a forr;ada f l u i . D e s c r e ~ ~ e - s e a pe l_ 'cu la coxo f o m a d a ' 
de camadas extrenamente f i n a s , movendo-se na mesma d í r e q ã o , porem 
com velocidades d i f e r e n t e s . A caxada e a coacac to com c corpo f i m 
é imóvel e a ad jacente ao corpo móvel des loca-se na Eesna ve loc ida - 
de d e s t e . A s cãz~ados i n t e r n e ò í i r í a s Ceslccrn-se cor! xveimi6iEes 
po rc iona i s à sua à i ç tEnc ia do c s r p s móvel. 
Corno a s camadas s e movem com velocidaclis d i fe ren tes , G necessário 2 
ma força para que unas deslizem sobre a s outras . A resistGncia a 
esta força é confiecida como r e s i s t ê n c i a ao cizalhamento e s e u soma - 
t ó r i o é O a t r i t o f lu ido. 
Dois f a to re s afetam o a t r i t o f luido: a velocidade r e l a t i v a das sg 
perf íc iesuíkeis e 6 s ~ super f íc ies r e a i s , senão e l e diretamente p q 
porcional a e s t a s duas va r i áve i s , contrariamente ao a t r i t o só l ido ' 
que independe destes f a to re s . 
Ao cont rá r io do a t r i t o s j l i d o , o a t r i t o f l u i ão não é afetado pela 
carga. Nas mesmas condições, uma carga mis pesada embora possa r% 
duz i r a espessura da pe l í cu l a , nãc tem e f e i t o sobre o a t r i t o f l u - 
ido. 
1.3 - Causas e Mecanis-os do At r i to Sólido 
A rugosidade das super f rc ies 4 a princi-a1 causa do a t r i t o . 
Como nenhuns super f íc ie usinada é perfeitamente l i s a , c;üando L* só - 
l i d o des l iza sobre ou t ro , a i n t e r f e r ênc i a en t re a s rugosidades é 
responsável por uma pa r t e considerável do a t r i t o o e s p e c i a l ~ e n t e s e - 
a s super f íc ies sâc muito ásperas. 9s modos cozo a s super f íc ies s e 
relacionam carac te r i san os 2 mecanismos ào a t r i t o que são: 
1.3.1 - Cizalhariento 
Quanao prcos das duas super f íc ies entram em contacto 
l a t e r a l en t ro s i , o a t r i t o s e desenvoive ela r e s i s t i n c i a ' 
oferecida pelo cures só l ido à ruptura destes picos. H2 duas 
si tuações chversas 5~ acordo com z dureza r e l a t i v a das duas 
super f íc res . Se c x a s tên lurezas semelhantes, haverá ruptu- 
r a de ambos os p-c:- E,? contacto. 
LWRIFICAÇÃO I FUNDAMENTOS DA LUBRTFIC~AÇÃO INDUSTRIAL UDR/URD/URDf 
Se porém uma das s u p e r f í c i e s é menos du ra , o s p i c o s 
da s u p e r f í c i e dura a g i r ã o como uma f e r r h n e n t a de c o r t e , 5 
plainando a s u p e r f í c i e menos du ra . 
- - 
1.3.2 - Adesão 
Quando a s s u p e r f í c i e s e m con ta to apresentam á r e a s ' 
r e l a t ivamen te p lanas e m l u g a r de p i cos e v a l e s , o a t r i t o s e 
desenvolve p e l a soidayem a f r i o , d e s t a s á r e a s p l anas , e n t r e 
s i e pe l a d i f i c u l d a d e ea romper a s f o r ç a s que provocam a 
adesáo e n r r e e s t e s pontos ~ l a n o s das s u > e r f í c i e s . 
No passado ac red i t ava - se que o cizalnamenco f o s s e a 
maicr ca,asa do a t r i t o porém atualmente ve r i f i cou- se que a 
adesão É u maior responsável p e l a r e s i s t ê n c i a ao movimento. 
1 . 4 - E f e i t o s do A t r i t o 
O a t r i t o é em alguns casos necessá r io e Ú t i l , como nos si2 
temas de f r z i o . Porém em o u t r a s s i t u a ç õ e s e l e é to ta lmente indesp 
j â v e l po i s d i f i c n l t a o movimento e consome ene rg ia s e m p roduz i r o 
t raba i i io correspondente . 
Como consequéncia da açãc mecânica e n t r e a s s u p e r f í c i e s e m 
movimnto, p a r t í c u l a s s ó l i d a s são a r rancadas de anòas ocasionando 
o DESGASTE, dan i f i cando a s peças e podendo provocar rup tu ras e 
d e s t r u i ç ã o do equipamento. 
Toaa vez que o a t r i t o é excess ivo , h á geração Se c a l o r , p c 
dendo o c o r r e r soldaqen e qrim-amer-to das p a r t e s móveis. I? de g r a n 
de impor t i cc i a n in i iz ízar c a t r i t o a f i z de r e d e z i r 2s perees de 
e n e r g i a , o iquecimento, ri:& E 6 e s q a s t e das peqzs. 
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2 - Desgaste 
Desgaste é definido como a remoçáo de mater ia l devido ã ação 
mecânica. O s seguintes t i pos de desgaste podem ser considerados: 
2.1 - Desgaste Adesivo 
ocor re quando dua5/i t ã l i c a s . são postasem 
contato. Geralmente o c& f í c i e s s ó ocorre 
em determinadas áreas d i s t ea nominal. A 
in teração en t r e e s t e s pontos r de cinco 
formas : 
2.1.1 - Interpenetração sem ade i d a de riscamen- 
t o 
2.1.2 - Interpenetração seguida de cizalhamento da prg 
tuberãncia 
2.1.3 - Contato sem adesão 
2.1 .4 - Contato com adesão, cizalhando a super f íc ie o r i - 
g ina l 
2-1.5 - Contato com adesão, cizalhandn a supe r f í c i e 
de um dos corpos desl izantes . 
A extensão da á rea de contato e consequentemente da t a - 
xa de desgaste depende da carga. A baixas cargas, a taxa de 
desgaste é baixa. Quando a carga supera um ce r to va ior , muc?a 
a natureza da taxa de desgaste, podendo ocorrer reaçóes quí- 
cas ou soldagem das rugosidades. 
2.2 - Desgaste Abrasivo 
Este processo é análogo a m a remoção àe mater ia l por 
esmerilhamrnto. , 
Caracteriza-se por riscamentos de uma super f íc ie por um 
material mais duro introduzido en t r e a s super f fc ies em movL 
mento. Estes contaminantes geralmente são de natureza e s t r a - 
nha ao sistema ( p o e i r a ) , mas podem s e r também pa r t í cu l a s do 
metal cons t i t u in t e das peças ou produtos de sua oxidaçZo. 
Quando há uma grande diferença nas ãurezas das super f í - 
c i e s , a menos dura so f r e desgaste inversamente proporcional à 
sua dureza e diretamente proporcional à carga e n t r e a s supes 
f í c i e s e ã d i s t anc i a percorr ida . 
2.3 - Desuaste Corrcsivo 
E. formação de óxidos ou outras canadas por reação com a 
atmosfera ou com componentes do l u b r i f i c a n t e pode e x e r c e r &ma 
p ro teção con t r a f o m a s mais s eve ras de desgas te . A s s i m , a s c2 
madas de óxidos , s u l f e t o s ou c l o r e t o s s ã o constantemente remo - 
v i d a s e s u b s t i t u í d a s . 
O s mancais de motores s ã o s u j e i t o s a desgas t e c o r r o s i v o 
devido a produtos ãc idos de oxidação do l u b r i f i c a n t e , mas a 
forma m a i s s e v e r a de desgas t e co r ros ivo é a que o c o r r e nos c& 
l i n d r o s de motores de combustão i n t e r n a . Es t e desgas t e é a c z 
l e r a d o , nos motores à g a s o l i n a , p e l a condensação de vapores - á 
tidos e umidade, quando a temperatura d e operação é abaixo de 
90 QC. Acima d e s t a tempera tura , o c o r r e uma redução no desgag 
te , a t r i b u í d a 5 ausência de l í q u i d o s ác idos . Nos motores a 
d i e s e l , o desgas t e c o r r o s i v o d e c o r r e do enxofre do combustí - 
v e l , que durante a queima reage no t r i ó x i d o , o q u a l combinan- 
do-se com a água forma ác ido s u l f ú r i c o . 
2 .4 - P i t t i n p 
Tipo de desgas t e evidenciado p e l a formação de o r i f í c i o s 
ou fendas nas s u p e r f í c i e s . Pode ser devido a muitas c a u s a s , ' 
incluindo-se corrosão. A forma mais comun é encont rada em c e r 
tos con ta tos e n t r e mancais de r o l e t e s e de e s f e r a s , den te s de 
engrenagens e carnes. i? um fenômeno anãlogo à f a d i g a mecãnicà, 
podendo o c o r r e r mesmo quando não há desl izamento, como por 
exemplo sob coni ições de puro rolamento. 
2.5 - S c u f f i n 2 
Ocorre quando s u p e r f í c i e s des l izam, uma r e l a t i v a n e n t e a 
o u t r a s , a a l t a s velocidades-e sob cargas e levadas . C a r a c t e r i - 
za-se p e l a aparênc ia de meta l fundido. 
Considera-se que quando em UIE c e r t o ponto da s u p e r f í c i e , 
a temp-ratura excede um c e r t o v a l o r c a r a c t e r í s t i c o p a r a o ng 
t a l , t e m i n í c i o um processo c m u l a t i v o de d e s g a s t e , p r i n c i p a l - 
mente s e a carga aumenta gradat ivamente. 
Conforme a carga aumenta a s temperaturas <iesenvolvidas 
propiciam a l t e r a ç õ e s na meta lurg ia do m a t e r i a l en á r e a s loca- 
l i z a d a s da s u p e r f í c i e . A s consequéncias depecden d a n a t u r e z a ' 
do m e t a l . 
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Quando ocorre "scuff ing" , -a r t í cu las da supe r f í c i e mais 
l en t a tendem a s e r removidas e a se depositarem na super f íc ie 
de maior velocidade. Geralmente, nes te caso, o mecanismo de 
desgaste se i n i c i a a t r avés de p i t t i n g , seguindo-se o " s c-f 
f ing" . 
2.6 - Erosão por cavitação 
Foma de desgaste semelhante ao p i t t i n g , encontrada em 
turbinas c vapor, quando o vapor contém umidade e em mancais 
lubr i f icados a ó l eo , e m condições de variações violentas de 
pressões resultando na formação e colapso de bolhas. 
O mecanismo para e s t e t i p o de desgasce é explicado em 
termos ãe que h á um aumento instantâneo da temperatura na s z 
pe r f í c i e metálica por conta da energia l iberada pelo colapso 
das bolhas, propiciando reações químicas e n t r e a água e os rnE 
t a i s . 
2.7 - Erosão Fluida 
I? devlda à pa r t í cu l a s só l idas carreadas pelo fluxo de Ó 
l eo que ao s e chocarem com as supe r f í c i e s , causam sua des in te 
graçzo. O mecanismo de desgaste 6 semelhante ao provocado por 
um jato de a r e l a . O tamanho, a forma e a densidade das pa r t í - 
culas , a f e t a r a severidade do ataque. 
3 - Lubrificação 
A lubr i f icação cons i s te na introdução de m a pe l ícu la f l u ida 
e n t r e as superfrc ies em mvimento, de modo a e v i t a r o contato en t r e 
e l a s . 
3.1 - Funções dos Lubri f icantes 
3.1.1 - Redução das forças de a t r i t o - a r e s i s t ê n c i a dos 
f lu idos ao deslocamento ( a t r i t o f lu ido) é apenas uma per 
centagem mínima 20 a t r i t o sól ido. 
3.1.2 - Redução do desgaste - O lukmificante impede o 
contato en t re as supe r f í c i e s só l idas e remove pa r t i cu l a s 
sól idas abrasivas. 
3.1.3 - ~ e c i u ~ ã o do ca lor - o óleo absorve o ca lo r qae L 
nevitavelciente é gerado nos pontos de contato e n t r e as 
peças, mesmo quando a lubr i f icação é adequada. Em algaiis 
sistemas o ó leo é refr igerado antes de ser recjc lado. Em 
outros , o ca lor passa para a s pareàes do tanque e d a í ps 
r a a atnosfera. 
3 . 1 . 4 - Vedação - c a r a c t e r i s t i e a espec í f ica das graxas, 
que formam uma barreira que impede a entrada de i m p u r g 
zas . 
3.1.5 - Proteção contra corrosão - o f i l n e de óleo e v i t a 
o contatc das peças com o a r OU a umidade, prctegendo-as 
da corrosão. 
3 .1 .6 - Transmissão de força - baseia-se no pr incípio 
h idros tá t ico de que a pressão é t ransmitida igualmelte 
em todos os sent idos . A força aplicada em uma c e r t a área 
é diretamente proporcional à pressão e à ãrea de coat- 
t o . Quando e s t a pressão é t ransmit ida a t ravés òe um l.g 
qUid0 a m a á rea maior, a força r e su l t an t e 6 prcporcig 
na1 ã nova á rea , multipiicanao-se assim a força t r õ n s g 
t i d a . 
3 .1 .7 - ~ e ~ . c ç ã o de conteminantes - A açzo de limpeza 20s 
l*Ubrificüntes remove ~ o n t i i ~ i n a n t e s sÓliEos responsáveis - 
pela abrasão. S i t a remoção pode ser f e i t a ã t raves da 
circulaçZo excessiva do ó leo , como no caso de óieos para 
cor te e usinagem C e metais ou a t ravés de ad i t ivos Cetef - 
gentes-ãispersantes que nantgr. ern suspensao as 5orzã.s e 
par t í cu las só l iòzs . 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL - U S W N A S 
LWRIPICAÇÃO RER: I PAG.: I I 
INDUSTRIAL FUM)MEXWOS DA LUBRIFICAÇÃD 
UüR/URD/URDF 
. -1.8 - Isolamento e l é t r i c o - e s t e s óleos devem possuir 
a l t a r e s i s t i v idade e l é t r i c a , poder d i e l é t r i c o e ponto de 
fulgor . Devem s e r i sen tos de água, impurezas e possuir 
es tab i l idade química a a l t a s teniperaturas local izadas . 
4.1.9 - Amortecimentos de choques - o óleo, devido ao 
seu a t r i t o fl u ido , d i ss ipa a energia mecãnica que se o r i 
gina de vibrações e osci lações das peças em movimento. 
O aumento da viscosidade de um Õleo com o aunento da pEg 
são também responde pelo amortecimento de choques, já 
que t an to maior a viscosidade, maior a r e s i s t ê n c i a do 
f i lme de lub r i f i can te s a cargas. 
3.2 - Formas Básicas de Lubrificação 
3.2.1 - Hidrodinh ica - quando o filme de f l u ido s e d e 
senvolve em decorrência do movimento r e l a t i v o e n t r e as 
superfzcies , separando-as completamente. O Único t i p o Ce 
a t r i t o , nes te caso, é o f lu ido . 
3.2.2 - ~ i d r o s t á t i c a - quando a s caraas envolvidas são 
elevadas in je ta -se óleo sobre pressão en t r e a s s u p e r f i 
c i e s com a f inal idade de separá- las , antes do i n i c i o cio 
movimento. 
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LWRIFICAÇÃO 
RER: PAO.:i 2 
INDUSTRIAL FUNDE&EWiVS DA LWRIFICAÇÃO UDR/URD/URDF 
RER: PAO.:i 2 
3.2.3 - Lirnítrofe - quando a s pressões en t r e a s superfI 
cies móveis são muito e levadas , devido a velociòades e 
viscosidades baixas , a l t a s cargas ou não formação da c2 
nha de ó leo , as duas super f íc ies metálicas entrarn em 
contato, podendo ocorrer pontos de soldagern. E a con- 
dição de lubr i f icação m a i s d i f í c i l de s e r s a t i s f e i t a , ' 
sendo o a t r i t o decorrente mininizado apenas por alguns 
t ipos de a d i t l 'VOS: 
a ) Aditivos de oleosidade: contem moléculas que pocsllern 
uma pa r t e po la r , aderindo tenazmente aos metais para 
formarem una pe l rcu la l ub r i f i can te . 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL - USUIINAS 
s e u s e f e i t o s . 
O s a d i t i v o s de o l eos idade e extrema pressão atuam sg 
mente nas p a r t e s s u j e i t a s a l u b r i f i c a ç ã o l i m í t r o f e , 
sendo i n e r t e s sob condições d e l u b r i f i c a ç ã o h i d r o d i n i 
LUBRIFICAÇÃO 
INDUSTRIAL 
mica. 
3 . 2 . 4 - Elastohidrodinãmica 
Em muitos n a n c a i s , a s p re s sões hidrodinâmicas sáo 
su f i c i en temen te a l t a s p a r a deformar e l a s t i camen te a s ss 
p e r f í c i e s dos mancais, e m una grandeza maior do que a e 2 
p e s s u r a mínima de p e l i c u l a . Nesses casos , a àeformaçHo 
e l á s t i c a permite maior capacidade de ca rga , p e l a d i s t r i - 
bu ição da a l t a p re s são e m uma á r e a muito maior , fenômeno 
este conhecido como " l u b r i f i c a ç ã o e l a s t o d i n ~ m i c a " . F r g 
quentemente, a s p re s sões da p e l í c u l a l u b r i f i c a n t e são s u - 
f i c i e n t e s pa ra aumentar a v i scos idade do l u b r i f i c a n t e o 
que aumenta a e spessu ra mínima da p e l í c u l a . Teoricamen - 
t e , a e spessu ra da p e l í c u l a na l u b r i f i c a ç ã o e l a s t o h i d r o - 
dinâmica é menos s e n s i v e l 2 carga do que na l u b r i f i c a c ã o 
h id rcd inãn ica . 
3 . 3 - Formacão da P e l í c u l a e da Cunha de b l e o 
O desenvolvimento hidrodinámico do f i lme f l u i d o &?e que 
a s s u p e r f í c i e s em movimento não sejam p a r a l e l a s . 
A cunha de ó l e o é comum 2 l u b r i f i c a ç á o & úxbs os .namais. 
Sua formação envolve a s s e g u i n t e e t a p a s : 
3 .3 .1 - Com o e i x o em repouso há o c o n t a t o me tá l i co . 
3 . 3 . 2 - Ao i n i c i a r - s e a r o t a ç á o , a inda ocor re o c o n t a t o 
m e t á l i c o , mas pequenas quant idades de ó l e o vão sendo a r - 
r a s t a d a s para a s s u p e r f í c i e s que suportam a p re s são . O 
e i x o sebe l i g e i r a n e n t e sobre a parede do manca1 e m s e n t & 
do c o n t r & i o ao da sua ro t ação a t é começar a e s c o r r e g a r ' 
por e n c c n t r a r a s s ~ p ~ r f F c i e s cada vez mais m e d e c i d a s 3% - 
10 6 l e c . E m período de L u b r i f í c a ~ a c l i n j t r o f e . 
b) Adi t ivos de extrema pressão: reagem quimicamente com 
os meta is produzindo s u b s t â n c i a s que apresentam b a i x a 
t e n s ã o de cizalhamento sendo removidos f ac i lmen te ig 
pedindo a soldagem d a s peças . E s t a ação reduz o a t r & 
t o e e v i t a o desgas t e anormal devido a f o r t e s ade - 
s Õ e s e ações c i z a l h a n t e s . E s t e s a d i t i v o s porém& e% 
minam to ta lmente o d e s g a s t e , eles apenas controlam o s 
P m m S DA LWRIFICAÇÃO 
REE: PAG.* 13- 
UüR/URD/URDF 
3 . 3 . 3 - A medida que a velocidade aumenta, maior quan t i 
dade de óleo é arras tada i pa r t e onde a folga é mais e% 
t r e i t a , criando-se gradualmente uma pressão h i d r o d i n á ~ 
ca produzida pelo e f e i t o de bombeamento r e su l t an t e da ro - 
taçáo do eixo. O eixo a r r a s t a o Óleo do ponto de mínima' 
pressão mais elevada no mancal. 
A pressão h idráu l ica levanta o e ixo, e l im~nando 
o contato metálico, e o eixo passa a q i r a r sobre a i a de1 
gada pe l ícu la de Óleo que rapidamente reduz o esforço pa 
r a mantê-lo em movimento. 
SLEO ESPREMIDG 
(conloto metal com mctol) 
OOLEOE o v x i 3 ~ V A R A 
DENTRO DECTE ES5CCO 
O NAC P I D I L E L I S ? . I ~ D S . S 
S U P E R F I C I E S * N 3 ! S P E N S k V E i 
P A R I A CUNHA DE ~ L E O Fig. 45 
3 . 4 - Fatores c 7 x Afetar r ~ e l í r u l a de Lubríf icazte 
i- 
3 . 4 . 1 - Carga - quantc n a l o r , zeno; a espessar2 do fiixo 
de óleo. 
3 . 4 . 2 - VeLocidaCe - quanto nrrs plevzda, ne ic r a espes 
surü do filme p3rque o l e o tez mer,os tertpo p r r a osrz-zr 
- 
da regizo de a i t ã ç ?ressoes. 
CENTRO DE FORMA&O PROFISSIONAL - USLMINAS I 
3 . 4 . 3 - Viscosidade - quanto mais elevada, maior a espes 
sura da película de Óleo. O lubrificante ideal é o que, 
na temperatura de operação, apresenta a menor viscosidz 
de para suportar a carga na velocidade requerida, e ai5 
da separar completamente as duas superfícies. Isto asse 
gura mínimo.desgaste e mãxima eficiência. 
3 . 4 . 4 - Pressão - quanto mais elevada, maior a viscosi- 
dade do óleo, porém seu efeito é desconsiderado abaixo 
2 de 300 kg/cm . 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL - USUIINAS 
- 
INDUSTRIAL I LWRIPICANTES UDR/URD/URDF 
LUBRIFICANTES 
I - Tipos de Lubrificantes 
Em função do seu estado de igregação, os lubrificantes podem ser ' 
classificados em: 
1.1 - Lubrificantes Líuuidos 
1.1.1 - 6leos minerais - são obtidos a partir do petró - 
leo por destilação. são mais estáveis que os óleos anima 
is e vegetais. 
1.1.2 - bleos animais e vegetais - são obtidos por pre' 
sagem e extração de matérias animais e vegetais. Eles se 
decompóem mais Eacilmente que os óleos minerais quando 
submetidos ao calor ou quando em presença de oxigênio. 
Quando óleos animais e vegetais são misturados 
com Óleos minerais, o lubrificante resultante apresenta' 
características emulsificantes, de oleosidade e estabilL 
dade não encontradas em ambos os tipos de óleos quando 
usados separadamente. 
Usualmente 10% destes Óleos conferem máxima 
sidade e propriedade emulsificantes aos Óleos minerais. 
Quantidades acima deste valor não melhoram subs 
tanciãlmente estas características. 
CENTRO DE FORMACAO PROFISSIONAL - .USWINAS 
L~~RIFICAÇÃO 
INDUSTRIAL LWRIPICANTEÇ 
UoR/URD/URDF 
TABELA l 
6LEOS A N i ~ I S E VEGETAIS 
61eo de Sebo 
6leo de Banha 
61eo de Colzá 
61eo de Ricino 
Óleo de Bàleiò 
Espermaceti 
Lanolina 
ORIGEM 
Gordura de bovinos e 
ovicos . 
Gordnrc de porco 
Gordure de baleia 
Cãciclote 
Lã de ovinos 
USO 
Emulsificante para óleo de 
cilintlros a vapor. Espessèg 
te de graxas. 
Emulsificante para óleo de 
cilindros a vapor. Fluídos 
de corte. 
Emulsificante. 
Em conjunto com aditivo E?. 
6leo de corte. 
6leo de corte e de têhpera. 
Em conjunto com aditivo E. 
Em conjunto con aditivo E?. 
61e0 de corte. 
Emulsificacte Se Daixe tem- - - 
peratura para o~ e o Se cilin 
dros a vapor &ido. 
Agente de oleosidale. 
1.1.3 - dleos sintéticos - são formulados para atenjeren 
a conZicÕes extrenas como altas e baixas terrpsratsras ' 
nas qcais cs 5;eos minerais não poden ser enpre2aàos. AI 
quns siztftlccs são usados como aditivos le Óleos mir!eTi 
is para rzelk~rar suas caracteristicas lubrfficactes. 
PRODCTOS 
Siilcones 
Polialqcilenv glic~r 
Esteres òe Silicatos 
Esteres de iosfatcs 
Pzra altas tem?eraturas. Altc 1.V. 
D - F ~ .c-- altas terporaturas. Como fluido 
h: -,-,-lic3. ir:i. !iclZagei.. Ze borracha. Boa 
lubriciòade. 
Alto Z . V . Fluidos hiòriZnli~~s 
- 
 alta resistsncia ã oxida~ac e à quei - 
ra. Bca lubricidade. 
Base para grzxas de baixa volatiliCq 
de. Eoa Icbriciòade. Fluido hidriuli - 
C@. 
Elevada zesistência à cxiàaç2o e 
- 
a 
queira. &ixo I .V. 3oa' lcbricidade. 
LUBRIPICAÇÃO 
INDUSTRIAL LUBRIFICANTES 
L .2 - Lubrificantes ~emi-Sólidos 
1.2.1 - Graxas - são dispersões de agentes espessantes 
em líquidos lubrificantes sintéticcs ou minerais. Os 
Agentes espessantes mais usados são os sabões metãli - 
cos. Podem também conter aditivos que lhe confiram c2 
raoterístioas especiais . 
1 . 2 . 2 - ~cmposições betwinosas - apresentam elevãòa ' 
viscosidade e grande adesividade. Para serem aplicadas, 
requerem aquecimento ou diluição em solventes que quag 
do evaporados deixam uma película lubrificante bastan- 
te resistente. 
1 . 3 - LuSrif icantes sõlidos 
Os minerais mais usados são grafite, talco, mica, Óx& 
do de zincc e òissulfeto de molibdénic por apresentarem boa 
untuosidzCe e resistência a altas temperaturas e pre~SÓes. 
São geralnente usados sob a forma de pó ou de flocos. 
Quando cclocaòos entre duas superfícies em movimento ' 
eles introt.;~~:, i ~ m baixo atrito sólido controlando o elevado 
atritc sóliCc esperado. 
Poder ser adicionados a Graxas quando as cargas supor 
tadas 513 rzitc elevadas. Neste caso funcionam analogèmente' 
- . aos aciltir-s òe oieosiàade. 
1.4 - Lubr:ficantes Gasosos 
0s lckrificãntes Gasosos são usados em casos especi - 
ais, em lutares onde não são possíveis as aplicações dos 1: 
brificact~s ccnvencionais. Podemos citar algucs deles como 0 
CENTRO DE F O R M A ~ O PROFISSIONAL - USWINAS 
LWRIPICAÇÃO 
INDUSTRIAL I 
2- OLEOS M I N E R A I S 
O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos que são substâncias const'Ruidas dos 
elementos quimicos, carbono e hidrogenio. SZo encontradas, tambéín no petróleo, pequenas quanti. 
dades de compostos contendo enxofre, nitrogênio e oxiganio. 
Cada petróleo É uma diferente misrura de hidrocarbonetos. Não existem dois petróleos com 
as mesmas características físicas, ocorrendo inclusive poços em um mesmo campo petrolifaro produ- 
zindo petróleos diferentes. 
Quando o petróleo é extraído dos paços traz consigo proporções variáveis de água, argila, 
areia e sais minerais que são eliminados antes do petróleo sofrer o procesw de refino. 
Como nem sempre os campos produtores são localizados próximos aos centros consumido- 
res, o petró!eo é tnnsportsdo usualmente por óleodu?os elou por via marítima. em navios petroleiros. 
A teoria mzis aceita para expiiczr a origem do petróleo é a orgânica, segundo a qual, o petró- 
ieo E- orioin5rio da decomposição duranre miihares e milhares de anos 13 organismos vivos, vqetaic ou 
animais, exis?entes no fundo dos mares e que foram soterrados por mwimentos da caw&da terresre. 
O petrbleo se classifica conforme a precominância dos componenwr, m: 
2.1 Parafínicos - aoressntam predomin2ncia de hidrocarboneros paiafinicos. 
2.2 b:aftênicos - quando preciuminarn os hidrocarbone~os na3Enicos. 
2.3 Mistos - quando ocorrem rn in~ ras de ambos os ripos. 
Os n6:odos de refino não permitem a obtenção direta de todos os tipos de óieos de nue o 
mercado necessita, mas apenas umas poucas frações a que chamamos básicos. Estes misturados entrc 
si em diversas proporcões e a ourras subst&x%ãs (adi?i.~os) fornecem uma grande variedade de produ- 
tos pan: a:rnderem as Y iiarsss ip!icu .̂;S~:. 
São as seguintes as fases para obtenção dos óleos básicos: 
Destiiarão Fracionada ~atmosi6rica 
bácuo 
DesasEal;acão a propano 
Tiatamento por solventes 
Hidrogenacão 
2.3.1 - Destilar20 friicionada -consiste em vaporizar c petróleo cru mediaate aquecimento e 
condensar os vapores sob a forma de destilados. O aquecimento do petróleo é reaiizado em l 0 m ~ 
tubulares (rerofi2si e a conden.c;cão em torres i e fracionamento. 
A torre de fracionamento consiste de uma coluna verticei onde sZ3 montados pratos hori- 
zontais perfuradosl que permitem a separacão de diversas frações do petróleo de acorcio com Os respec- 
tivos pontos de ebulição. 
ii GeSiia~ãO fracionacia pode ser atmosfÉrica ou a vácuo conforme a sressao da torre. 
Os produtos obtidos de uma destilação atrnosferim são: GL?, gasoiina, ~aítas, querosene, 
diesel e cru reduzido. 
O cru reduzido sorve de carga para ser destilado na iorre de vácuo e os produtos cbtiaos 850: 
gasóleo, spind!e, neutro leve, neulro médic. neutro pesad~i e resíduo de vácuo. 
2.3.2 - Desasfalracão a propono - consiste em tratar o resíduo de vácuo a propano, para 
separar o asiirizo dos Óle~>s i;ibri:icanies pesados ainda exisiznres. Os produtoc. oètidos Go asiãlto e 
dois tipos de óleo !iibrifir?ntes, brigh: stock E c)i!inder stock. 
2.3.3 - Tratamento ;ior solventes - os óleos curidm cairern airda tratamento por solvertes 
para retirada aos a:ow5:icos, oieiinas e parafinas. Os oiieren:ec solventes U S ~ ~ O E inciuem feno!, fudu- 
raÍ, dióxido de enxofre, metil-erii-cetona. zolurno e nltrobinzina. 
2.3.4 - Fi!trrcão - ?em por firaiidado remover irrpurezas, melhorar a ror, a aparência, a 
demulsiijilidadr e as prooriedz&s isoian~e:. 
2.25 - ' - ' i a~o~er tsch - é urn urocesso qu? :em a fina!id8cr de es,ahiiizar os proV'iíos pcia 
t?!i-riinor% 0:s mjltiplas lic3çCes. comso-o: di. en;<of:e c ni:;~@ii3. 
CENTRO DE FORMACAO PROFISSIONAL - UJLMINAS 
GLP 
DESTILAÇÃO Gosolino 
ATMOSFERICA Nof to Querosene 
Diesel pesado 
I Gosóleo FURFURAL 1 
1 Spindle oil i I 
Neutro leve MEK 
Neutro medio i I 
N ~ ~ ? ~ c ) posn$C) WJROGÉNIO 1 
BrighP stock 
Cylinder stock 
Asfolto 
2..4 - TIPOS DE BASICOS 
No Brasil são utilizados os seguintes Msicos: 
2.4.1 - Turbina - destiladcrs parafinicos de viscosidade baixa ou média. 
2.4.2 -Neutros - destilados ~ara f ín iws com ampla faixa de viscosidades e coloração verme- 
lha quando vistos contra luz. 
2.4.3 - Briçht Stoks - residuais paraf inicos de viscosidade elevada. 
24.4 - Cilindro - residuais parafinicos de viscosidade elevada. São opacos e apresentam m r 
verde ou verde-castanho. 
2.4.4.3 - Pálidos - destilados naftênicus. 
2.4.6 - Pálidos extraídos -destilados nahênicos tratados por solventes 
2.4.7 - Pretos - residuais asfálticos sem tratamentos elaborados. 
@ GASOLINA DE DESTILAÇÃO DIRETA 
QUEROSENE 
GASOLEO E 
OLEO DIESEL 
CAPACETES DE 
BORGULHAMENTO 
RE51CUO !NC!U!xDC 
6 o t x s ? is !ccs 
LUaE!FICANTES 
CENTRO DE FORMACAO PROFISSIONAL USIMINAS 
- - 
REE: PAG.: 22 
~WRIFICAÇÃO 
INDUSTRIAL LUBRIFICANTES UDR/URD/URDF 
As graxas são lubrificantes fluidos espes~~dos a uma consistência semi-sólide ou sóiida pela 
adicão de âgentes espessantes. A consistência é a característica bCsica, pois recuz a tezdéncia do iubri- 
ficante a fiuir ou vazar do local que está sendo lubrificado. A maioria das graxas é feira pelo espessa- 
mento de um óleo derivado de petróleo, por um sabão metálico. 
As graxas iubrificantes são produtos complexos ~ 0 n ~ t i í i i i d 0 ~ basicamente l e um espessanra, 
u m lubrificante fluido e muitas das vezes, de aditivos que conferem as graxas proprieoades especiais. 
3.2 - FUNÇÓES 
Devido a sua natureza semi-sólida ou sólida, as graxas não prnporcionim o mesmo grau de 
arreiecimento do que os fluidos lubrificantes; fora isto, no enyanto, as graxas execurâm rodas as outras 
iunções de um lubrificante fluido. uma graxa satisfatória para uma daaa ap;ica$o de~e:- Reduzir a fricção e o desgaste dos elementos do equipamenxo, que e~ iâo senao iübriiica- 
dos sob virias condisões do oyerz@o. 
- Proreger contra ferrugem e corrosão. 
- Evitar que poeira, kjua e outros contaminantes penetrem nas panes sendo iubrificadas. 
- Não derramar. não gotejar e permanecer onde necessário nas par:idas e nas operações in- 
termitentes. 
- Manter sua estrutura e consistència diirante um longo periodo ck uritizacão. 
- Permitir livre movimento das partes móveis a baixas temperaturas e poderem ser bomboa- 
das facilmente a essas temoeraturas. 
- Possuir as ca;acterísticas físicas desejáveis para fácil aplicacão e manter estas caracterís- 
ticas durante a armazenagem. 
-Ser compatível com os selos de elastõmeros e odtros materiais acopiados com as partes 
que estão sendo lubrificadas. 
- Tolerar certo grau de contaminação sem perda significativa da sua eficifncia. 
3.3 - COMPONENTES DAS GRAXAS 
3.3.1 - ESPESSANTES 
Os espessantes podem ser de uma gama muito ampla de materiais e poderíamos dividi-!os 
em três grupos: sabões metálicos, espessantes inorgãnicos e orgãnicos. 
3.3.1.1.1 -SABÓES METALICOS DE BASE SIMPLES 
São resultantes da reacão de gorduras de origem animal ou vegetal, com cálcio, hidróxido de 
sódio, litio, bário e etc. Esta reação entre a substãncia gorda e um álcali e conhecida como saponifica- 
cão; além do sabão, a saponificação também origina produtos de reações secundá~ios tais como água. 
ákool e glicerina. O metal usado determina o nome do sabão e a graxa passa então a ser conhecida, 
por exemplo como graxa a base de sabão de cálcio, graxa a base de ssbão de iitio, etc. Conforme o tipo 
de sabão, as graxas tem propriedades diferenres e porisso devem ser cuidadosamente escolhidas de 
acordo com as propriedades necessárias a sua aplicaçSo. As graxas à base de cáicio são resisrentes a 
3gua. por exemplo. enquanto que as a base de sodio são solúveis em água. 
3.3.1.1.2 - SABOES METALCOS DE BASE MISTA 
uma prática comum misturar diversos sabões para conferir às graxas as propriedades i n e 
rentes de cada um deles. As graxas feitas com sabões desse ti90 são conhecidas como graxas de base 
mista e sáo identificatias por exernpio como graxa a oase de sabão misto de sódio e cálcio. 
3.3.1.1.3 - SABOES COMPLEXOS 
São resultantes da combinação de sabões simpies com sais de ácidos aiif2ricos de cadeia cui- 
:a (C; a C,,!. Es:is compostos conferem propriedades as craxâs q x nZo podem ser cbtidas atrivés do 
iso de sbões de base simpies ou de base mista. Por exemplo, a maxima temperatura ;lira USO pro:on- 
p i i o de uma graxa ô üase de cálcio estã na faixa de 7';' C a 80' C enquantc aus esia terrperzruri Dera 
uma graxa i 52% de cbão compiexo de cálcio e de 125" C a 150' C. As graxas mais comuns de %são 
csmpiexc s2o as de &!cio, i í i io e alumínio. 
3.3.4.2 - ESPESSANTES INORGAP.IICC?S 
Os crincipais espessanres inort$nicos usados são: a arciia benronita, irgiia hecroriia, si l i= 
gei e negro de fumo. 
As aigiizs moc5ficadas de bentonira e hectorita tem sido usadas com sucesso em graxas oais 
'hes conferi um airc ponro de çota (remperarura em que a g r z x ~ torna-se iiuidai, tornarosas oxceien- 
:+c pira o 059 a altrsíemperaíuras. 
A siiica ge! rem s i io uslda, apresentando no entanto um incovenienr?, pois é sujeita a cl-:s. 
rneraçth, quando em presenca de umidade, podendo caisar abrasão nas panes iunriiicadas. 
O negro de fume, principaimenre de acetileno, também é usado como espzssante em graxas 
iu brlficanres. 
3.3.1.3 - ESPESSANTES ORGÃNIVOS 
Os mais usjdcs espessantes orgânicos são as poiiureias e as fibras sinr6:icas. 
As loiiureizs são produtos de condensacáo de minas e Go rxce!oníes espessantes pois ccn- 
i2re-c Ss g:$xas. propriedades superiores as conferidas oelos sabões simples, mistos ou compiexcs. ??- 
Q u e r ~ Wantidades ce poiiureias (8 a 9%) produzem uma graxa que oode zguentar remperaturas i o 
!5^'C e 175°C --. ..- .,--,----,.,. ,-. . .Y ,Yo,YQ;Y :em90 da USO. A; poiiu:eiô; :smb+m ~ ; v U z i i m p x a s cur, azo 
nive! ce exrrema oressão e propriedades anti-desgaste. 
A íinras sin:eticas sào usadas como esoessan:cs de graxas resis:?ntes a asão de hidrocâ;bo- 
:ietos. 
Os diferentes iqxssantes dão caracieristicas aiversas as graxas csniorme mostra a rabelc: i li 
3.3.2 - FLUIDOS LUBRLFICANTES 
O fluido icbrificunte 4 o componente de maio: propurcãc n2 grrxâ cisgando a 70 - 95% do 
areciuto fina!. Poaemos dividir em dois tipos: óleos derivaaos de petróleo e 3 u i d ~ s sirr9ticos. 
3.3.2.1 - ÓLEOS DERIVADOS DE P E i R b i f - O 
3.3.2.2 - FLUIDOSSiniT$TI 
Quando as graxas são formuladas para con 
dos, tais como os silicones. os esteres de fosiato, a 
clorado e outros. 0s fluidos sintéticos dão à graxa uma 
ponto de fulgor e ótimas características de resistência a 
CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
- 
ticos são mais caros do que os óleos minerais; assim as graxas ieitas com esses fluidos devem ser usadas 
unicamente onde um desempenho excepcional justifique o aito custo. 
LUBRIPICAÇÃO 
IHDIISTRIAI, 
3.3.3 - ADITIVOS 
A semelhança dos óleos lubrificantes, as propriedades das graxas podem ser melhoradas pela 
incorporação de um ou mais aditivos. 
LUBRIFICANTES 
Os adit ivos cornumente usados são : 
REE: PAG.: 25 
UDR/URD/URDF 
INIBIDORES DE FERRUGEM 
INIBIDORES DE OXIDAÇÃO 
AGENTES DE COLORAÇÃO 
AGENTES DE EXTREMA PRESSÃO 
AGENTES DE ADESIVIDADE 
AGENTES ANTI -DESGASTE 
AGENTES DE OLEOSIDADE 
Para aplicaçóes especiais, poderemos conferir às graxas, quaiidades lambem especiais, pela 
adição de materiais como grafite, dissulfeto de moiibidênio, taico, etc. 
Um fato que deve ser observado na utilização de um aditivo 6 o seu efeito no contexto estíu- 
tural, pois tem repercussão no desempenho da graxa. 
3.4 - FABRICAÇAO DE GRAXAS 
A fabricação de graxas de sabões metálicos de base simples ou mista é uma reação química 
chamada de saponificação que se processa na presença de todo ou pane do fluido iubrificante. 
Esta saponificação pode ser feita por processos diferenres no que se refere ao equipamento 
usado. 
Três processos são normalmente usados para a fabricação de graxas: o do tacho aberto, o da 
autoclave e o processo continuo. 
As propriedades finais das graxas variam de acordo com o processo de fabrica60 usado. 
3.5 - PROPRIEDADES E DESEMPENHO 
O poder de lubrificação de uma graxa depende tanto do fluido lubrificante quanto do espes- 
sante. O espessante age como uma esponja, absorvendo o óleo e liberando-o então para as panes a se 
rem lubrificadas. Além disso algumas das molecuias do espessante podem ser adsorvidas pelas superfi- 
cies de metal a serem lubrificadas evitando o contato metal contra metal antes mesmo que seja p 0 S ~ í ~ e l 
se formar. uma peiícula de fluido no início da operação. Esta propriedade da graxa é realçada atravk 
o uso de um agente de extrema pressão. Onde folgas são relativamente normais. o óleo 6 que executa 
a maior parte da função de lubrificar e protege contra arranhamento e desgaste. Entretanto, sob cargas 
elevadas e durante a partida, a camada molecular do espessante adsorvido e o agente de extrema p r e i 
são é que executam a lubrificação e a proteçâo contra desgaste. 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
LUBRIPICAÇÃO 
INDUSTRIAL I LWRIPICANTES 
REE: FAG.: 26 
UDR/URD/URDF 
3.6 -VANTAGENS DA UTILIZAC$O DE GRAXAS: 
Graxas e óleos lubrificanres tem exatamsnre a mesma flnaiidade: minimizar a fricGo e o des- 
gasre entre superíFcies deslizantes. 
Embora seja o projeto da máqclina que nos leva a escolha do tipo de lubrificacão é do inte. 
resse geral, connecer algumas diferenças entre as caracteristicas das graxas e dos óleos lubrificantes. 
O fato de que os óleos são fluidos e as graxas são semi-sólidas ou sólidas tem importantes 
consequécias. As graxas permanecem melnor nos pontos a serem lubrificadas ou protegidos. Para pro- 
teção contra ferrugem, de filmes espessos a graxa e a única esco!ha. As graxas são menos sensíveisà 
gravidade. pressão e forca centrífuga. Onde. gorejamento ou equincho de óleo são indesejáveis, asgra- 
xas facilmente podem eliminar eses problemas. 
As graxas vedam com mais eficiéncia do que os óleos. Elas ajudam a evitar a entrada de água 
e de poeira abrasiva. Sob o ponto de vista de projetos de maquinas. a utilizatáo da lubrificaçáo por gra- 
xas, permite a sua simplificação e muitas vezes a diminuição do seu peso o que é muito importante em 
equipamentos móveis. 
Deve-se ressaltar o fato de que, devido a gratide variedade de matérias primas que podem ser 
usadas, pode-se elaborar graxas verdieis com propriedades especiais. As graxas sèo capazes de operar 
eficientemente em faixas mais largas de temperatura do que os óleos. 
Em alguns aspecfos as graxas tem desvantagens em relação aos óleos: os óleos são melhores 
dissipadores de calor e a remocão das graxas usadas requer maior trabalho do que a drenagem dos 
Óleos. 
Considerando o acima, relacionamos algumas vantagens especificas da utilização de graxas 
em mancais e engrenagens. 
3 E.l - E M MANCAIS DE ROLAMENTO: 
a/ Doa re:enC~; 
b1 resistgniió c ? c h o q ~ e ; 
c1 baixo COR%IK?~: 
d/ permanece nnoe necer6rio nas partidas e nas operaçi;es intermitentes. 
CENTRO M FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
L~~RIPICAÇÃO I REE: PAG.: 27 IhTDUSTRIAL LWRIPICANTES UDR/URDf URDF 
3 . 7 - CARACTER:ST!CAS DAS GRAXAS: 
3.7.1 - GRAXAS DE C A i f ií?: 
a: ôparência amaxei-adõ: 
bl boi: caracteri;;ir;, de bombeabilidade; 
ci ponto de gota rela:ivamente baixo -a té 120'C; 
d) adequada resisrência à a 6 0 de lavagem pela água. 
ai boa resis&ncia a a ~ ã o de lavagem pela água; 
bi má caracterisiim de bombeabilidade; 
c) boa adesividade; 
dl boa resistência à alta temperatura. 
3.7.3 - GRAXAS DE LRlO: 
a) boa resin6ncia a a ~ o de lavagem pela água; 
bi boa caracierkt im da bombsabilidade: 
c] tendÊncia a separação de óleo sob pressão; 
di boa cder2ncia; 
ei alto ponto de gota (180°C a 230°C); 
f i grande estabiliaade. + 
ai boa rssisthcia i alta tem7eraturs; 
b: não resiEem à Jgzz; 
cl boa ri.sisfncii 3 ícrrug:m; 
d/ apa rh i i z fibrosa. 
ai alto ponto de gota (> 400°C); 
b) boa resistència à asão de lavagem pela água; 
c) regular caracteris;ica dr bombeabilidade. 
3.7.6 -GRAXAS COMPOSTAS 
3.7.6.1 - GRAFITADAS 
a) excelente resistência a água; 
bj resis~ência ao des~jaste de extrema-pressão; 
c) boa caracteristics de bombeabilidade. 
3.7.6.2 -DE DISSULFETO DE MOLISDÈNIO 
a ) eitceiente resistência a água; 
b) resistencia 2 0 doqi?se ae extrema-presSão; 
c) Doa resisréncia a alta ismperatura. 
LWRIFICAÇÃO 
REE: PAG.: 28 
INDUSTRIAL LUBRIFICANTES UDR/URD/URDF 
3.8 - COMPA7IâILICADE DE GRAXAS: 
A mistura de çraxas de,tipos diferentes devee ser evitada sempre que possível. A incompati- 
bilidade entre elas pode taxar excessivo amaierimonto em servico, quando tais graxas sSo misturadas. 
Oua?do de uma troca do uma graxa para ouira. os msncsis e selagens dever30 ser bem limpos, af im de 
evitar problemas de compatibiiidade e assegurar um bom dosemoenho da nova graxa. Graxas do 
mesmo t ipo de esaessinle 520 gera!mente compatíveis. Devem ser tomados cuiaaoos especiais para evi- 
tar a mistura de graxas a Dzse de l i t io com as i; base òe sahÊas convencionais de redio. P.s graxas i base 
de argila bentcnita o hecrorlra sZo iincompativeis com todos os outros tipos de graxas. 
I CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
LWRIFICAÇÃO 
INDUSTRIAL CARACTERÍSTIW DOS LUBRIFICANTES 
LUBRIFICANTES 
1 - DENSIDADE (Fig. 5) 
Densidade é a razão entre a ma= específica do 61eo e a massa eçpecífica da água (medida a 
4" C.) 
A densidade varia com a temperatura. O método usual para a ia determinaç.50 é mergulhar 
no óleo um densímetro que fica em equilíório a uma certa profundidade. Na haste graduada lê-se, ao 
nível da superiície, o valor da densidade. Por meio de um termômetro mede-s a temperatura do óleo 
no momento da leitura da densidade. 
Sua maior aplicação é para corrigir variaq5es de volume com a temperatura por ocasião do 
envtzamento dos produtos. 
2 -PONTO DE FULGOR (Fig. 6 ) 
E a menor temperatura em que os vapores de um lubrificante, quando aquecidos em apare- 
lho adequado, se inflamam por curto tempo, por contato com uma chama. 
3 - PONTO DE COMBUSTAO (Fig. 6 ) 
E a menor temperatura onde os vapores de um lubrificante, quando aquecidos no mesmo 
aparelno para determinaçzo ao ponto de fulgor se inflamam e continuam queimando por mais de 5 se- 
gundos. Esta temperatura é um pouco superior a do ponto de fulgor. 
4 - PONTO DE FLUIDEZ (Fig. 7) 
E a menor temperatura na qual o óleo deixa de fluir livremente quando submetido a um pro- 
cesso de resfriamento. 
Esta característica é de grande utilidade na aplicação de lubrificantes em sistemas submeti- 
dos a baixas temperaturas isis:ema de refrigeração). 
5 - COR 
Sua determina60 e feita por comparacão com cores padronizadas, em aparelho ASTM ou si- 
milar. A cor de um Lubrifiente não tem nenhuma relação com qualidade. A cor é usada como unifor- 
mização de tipo ou marca de lubrificantes 
6 - VISCOSIDADE (Fig. 8) 
Viscosic;aae de um l i c u i d o é a medida da sua r e s i s t ê n c i a i n t e r - 
na a o f l u x o , i s t o e , a r e s i s t ê n c i a o f e r e c i d a p e l o l í q u i d o quando 
uma cartada s e nove r e l a t ivamen te a uma a d j a c e n t e . 
Quanto m a i o r a v i scos idade , maior a r e s i s t ê n c i a ao movimento, 
a q u a l r e s u l t a do a t r i t o cerado p e l a s c o l i s õ e s e n t r e a s moléculas ' 
do l í q u i d o . 
O movimento r e l a t i v o das cainadas do f l u i d o , pode ser de duas 
e s p é c i e s ou uma combinaçòo de ambas. Uma é a ação do l í q u i d o s o b r e ' 
s i mesmo f l u i z d o a t r a v é s de um tubo. A o u t r a é a ação d e c iza lhaven - 
t o que ocor re e n t r e a s c m a d a s a d j a c e n t e s do l í q u i d o e n t r e duas sg 
p e r f í c i e s ccx rncvinento r e l a t i v o . 
DENSIDADE 
LUBRIFICAÇÃO 
INDUSTRIAL 
Fig. 6 I 
PONTO DE FLUIDEZ 
CARACTERÍSTICAS DOS LUBRIFICANTES 
Termômetro- m 
REE: PAG.: 30 
UDR/URD/URDF 
de vidro 
CLEVELAND 
TOS 
Newton def in iu viscosidade matematicamente a t ravés da l e i que 
es tabe lece que em un dado ponto em um filme f lu ido , a tensão de c iza - 
lhamento S é diretamente proporcional ã taxa de cizalhamento R . ~ - 
S= NR 
A constante de proporcionalidadeN é a viscosidade do l i q u i 
do. 
A maioria dos l íqu idos segue a l e i de Newton e suas viscosida - 
des independex da taxa de cizalhamento.. Tais f lu idos são chamados ' 
de newtonianos, O s õ l eos de F a u s simples são f lu idos newtonianos ' 
na f a i x a de temperatura e n t r e seus pontos de f lu idez e fulgor . A 
v iscosidade. de cer tos f l u idos va r i a com a taxa de cizalhamento, de - 
crescendo com o aumento des ta . Es tes f lu idos são chamados não newtc - 
nianos e o exemplo s.50 os óleos mult iviscosos. 
Temperatura é a var iáve l que maior inf luência exerce na visog 
sidade. A viscosidade de toms os &~GS derivados do petrõleo a w e n t a ' 
quando o õ leo é res f r iado e diminui quando e l e é aquecido. Desde 
que a viscosidade de um Óleo v a r i e com a temperatura, é necessário ' 
que se estílbeleça a temperatura e m que a viscosidade f o i medida pa 
r a que o va lo r s e j a s i g n i f i c a t i v o . 
6.1 - Método de Medida de Viscosidade 
Atualmente três métodos são u t i l i zados para d e f i n i r v i s 
cosidades. Embora e l e s di f i ram na técnica empregada, baseiag 
-se no mesmo pr inc ip io . Todos os t r ê s medem o tempo requerido 
para uma c e r t a qumt idade de Óleo f l u i r através de ~m tubo 
c a p i l a r ou o r i f í c i o a uqa ce r t a temperatura e sob condições ' 
espec í f icas cio t e s t e . 
6.1.1 - Viscosidade Absoluta 
E def in ida como a força requerids para mover ' 
uma sLperfíc ie plana de I cm2 de área sobre outra supeg 
f í c i e p l m a , ã velocidade de 1 cm/s quando a s duas su - 
p e r f i c i e s são separadas por unia cainada de 1 cm de espes 
sura . A unidade de viscosidade assim definida é o po& 
se, cuja dimensão é din. s/om2. E usualmente reportada' 
em cent ipoise (cp) , ou s e j a 1 poise = 1 0 0 cent ipoise . 
6.1.2 - Viscosidade Cinemática 
E a razão da viscosiòade absoluta de un f lu ido 
pela sua massa e s p e c i f i c a , à temperatura em que a visco - 
sidade 6 nedida. Tec? por unidade de medida o Stoke, ccjz 
2 dimensZo f cm / S . A viscosizade cinemitica é geralmente 
e-resss o% centistukes ;cÇt), ou s e j a I St= 1 0 0 cÇt. 
5.1.3 - Viscosidade Saybol t 
l? a r b i t r a r i a m e n t e d e f i n i d a como o número de se 
gundos r eque r idos pa ra e scoa r 60 m l de um ó l e o a t r a v é s 
de um o r i f í c i o c a l i b r a d o , sob as condições e s p e c i f i c a s 
do t e s t e . A unidade de medida é o Saybolt Universal Se 
cond, SUS ou Saybol t Seconds Gnive r sa l , SSU. 
P a r a ê l e o s mais v i s c o s o s , recomenda-se o v i s c o s i 
metro Furo1 de Saybol t . A unidade de medida é Saybolt Se - 
conds Furo l , SSF, sendo aproximadamente urn décimo da 
o b t i d a pe lo Método Universal . 
O s s i s t emas Saybol t não coi.sideram a i n í l u é n c i a 
da massa e s p e c í f i c a do Óleo, in t roduzindo imprec isses 
nos iné todos .~era imente o s va lo res Saybolt repor tados são 
ca lculados a p a r t i r dos v a l o r e s de v iscos idade c i n e n á t í 
c a , pe lo método D-2161 deçenvolvido p e l a ASTM,. 
SEGUNDCâ SEGUNWS REDWOOO R E ü W W C SAYBOLT SAYBOLT 
N p , UNIVERSAL N? 2 
S U 
- 
ENGLE 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
REE: I PAG.2 34 
LUBRIPICANTEs CARACTER~STICAS ws L ~ R I P I C ~ E S 
INDUSTRIAS UDR/URD/URDF 
Quando s e 
7 - fNDICE DE VISCOSIDADE ( i . V.) 
iece um f l u ido , usualmente sua v i s sidade 
s e r deczesce, e l e oferece menor r e s i s t ênc i a ao movimento. Ao 
res f r iado , ao contrar io , e l e s e torna mais viscoso. 
D e acordo com a natureza do ó l e o , parafíriico, naftênico 
ou aromático, e s t e fenôrneno ocorre com intensidade d i fe ren te . 
A s s i m , a a l teração da viscosidade para una mesma diferença de 
temperatura, é maior nos naftênicos que nos paraf ínicos e a i n 
da maior nos aromáticos. 
Para medir ou representar e s t a variação, criou-se m a e 2 
ca l a de índice de Viscosidade, atribuindo-se índice zero a m a 
s é r i e de óleos tipicamente naf tên icos , e índice 100 a uma s é - 
r i e tipicamente paraf ínica . Estas s é r i e s , na época, apresenta- 
ram respectivamente a maior e menor variação da 
com a temperatura. 
viscosidade 
TEMPERATURA ( OF ) 
Fig. 40 
No gráf ico acima os óleos A , B e C possuem a 
mesma viscosidade de 1 0 0 ssu a 2100 F porém a 1 0 0 9 F 
a viscosidade do óleo A que possui IV- 0 é de 2115 s su , 
a viscosidade du óleo 9 que p o s s ~ l IV- 50 é de 1550 ssu e 
a viscosidide do óleo C q u e p o s s u i IV-100 é de 9 8 0 çsu. 
I CENTRO DE FORMACÁO PROFISSIONAL USIMINAS 
LUBRIPICAÇÃO REE: PAG.: 35 
CARACTERÍSTICAS DOS L U B R I P I C ~ S 
UDR,URD,URDF INDUSTRIAL 
I .V. não pode ser usado paro ~ e d i r qualquer ou t ra pm_ 
priedade de um ó l eo além de variação da viscosiàade com a tem 
peratura . Também não ind ica de quanto s e r á e s t a variaçãc para 
ó leos de viscosidades d i f e r en t e s . -- - 
Relacno ViscosiCade - Temperatura para 6leos Lubrificar.- 
t e s . 
A viscosidade dos Óleos l ub r i f i can te s depende Eundamen- 
talmente da temperatura, e como a viscosidade tem inf luência 
marcante no desempenho das máquinas, 6 necessário conhecê-la 
a vár ias temperaturas. Para i s s o , a ASTE? desenvolveu uma r e l a - 
ção empírica e n t r e temperatura e viscosidade do óleo l u b r i i i - 
cante. 
A viscosidade do Óleo é medida a duas temperaturas d i f e 
r en t e s , geralmente 37,8PC e 989s e a viscosidade a qualquer ou - 
t r a temperatura pode s e r l i d a no gráf ico. 
H á l imitações para extrapolação de viscosidade de óleos 
multiviscosos. 
O I00 210 
TEMPERATURA (OF) 
Fig.9 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
I REI?: PAG.: 36 LWRIFICAÇÃO C ~ ~ ~ S T I C A DOS LUBRIFICANTES INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
Demulsibilidade é a propriedade de um óieo separar-se rapidamente da igua. Este tes?e é im- 
portante quando se considera que, emvários sistemas de lubrificação o óleo pode entrar em contato 
com a água. Neste caso uma rápida separação da água passa a ser um fator preponderante à sua aplica- 
ção. Exemplos típicos são os óleos de turbina. 
Por outro lado, a emulsibilidade ou capacidade de misturar-se com água é uma propriedade 
necenária a certos tipos de óleo, como os usados nos cilindros a vapor. Outro exempio é o t i ~ o solúvel, 
empregado na fabricação de fios de lã e nylon para torná-los mais flexiveis e lubrificar as fiadeiras, o 
qual deve ser removido do f io por imerSo em um banho de água. 
9 - RESíDUO DE CARBONO 
Os 61ws submetidos a temperaturas elevadas em ambiente de baixa aeração tendem a formar 
um depásito que pode resultar em problemas de lubrificação por entupimento nos sistemas de circula- 
$50 ou por abrasão. 
O controle do residuo de carbono e pane das especificaçües de certos tipos de lubrificantes 
como óleos para motores de aviões, para mancais submetidos a altas temperaturas. 
O residuo ae carbono é expresso em percentagem em peso do óleo. 
10 -CINZAS - CINZAS SULFATAOAS 
O teor de cinzas indica a quantidade de mat6ria inorgânica sue o lubrifiante contem. Os 
Slws minerais puros náo wntém matéria inorgãnica. JS os aditivos introduzem no 6leo compostos or- 
Sanometálims, os quais por queima deixam um residuo metálico. A determinação deste resíduo metá- 
lico 6 feita tratando-os de modo a transformb-tos em sulfatos que são compostos de grande estabilidade 
6 estnmras bem definidas. O teor de cinzas é expresso em percentagem em peso do óleo. 
11 -ACIDEZ - BASICIDADE 
Os óleos minerais são praticamente neutros. Com o uso aparecem substâncias de reação aci- 
da que podem atacar os merais e desenvolver compostos insolúveis. 
Em cenas ap!icaç6es, por exemplo grandes motores diesel. o óleo deve neutralizar a elevada 
acidez gerada pela própria operação da maquina, sondo para isso formulados com aditivos de reação al- 
calina que lhe conferem basicidade. 
A determinação da acidez e da basicidade por metodo co!orimétrico é sujeita a erros. Dcsen- 
volveu-se um método potenci~metrico que utiiiza eletrodos sensíveis e permite caracterizar O pomo de 
neutralizaç30 com mais facilidade. 
Acidez e basicidade sSo exoressas através do jndice de Acidez Total e Índice de Basicidade 
Total na unidade miligramas de KOH por grama da snostra (mg KOHlg). 
12 - PONTO DE GOTA DE GRAXAS 
E a tempiratur~i na sua1 a graxa passa dc esado sólido ou semi-sólido ao estado Iiqcido. A 
determinacão é feita aquecendo-so a Graxa em c~indicóos padronizadas e tomando como ponto C: gcra 
a temperatura em que se verifica a queda da primeira gota. 
O ccnhecime-to do ponto ae go:a permite a escolka edequzda da graxa. principalmonte 
quando se reiaciona o pon?o de gora com a temperatura de trabalno. 
CENTRO DE FORMACÂO PROFISSIONAL USIMINAS 
REE: IPAG.: 37 
LUBRIFICAçÃO CARACTERÍSTICA DOS LUBRIFICANTES 
INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
E a medida da dureza de uma graxa. Quando falarmos em "TRABALHAR" uma graxa. esta- 
mos nos referindo ao cizaihamento que ocorre quando uma camada de graxa move-se em relação a ou- 
tra. Isto ocorre sempre que uma graxa é rnanuseada, agitada ou sofre outro tipo de movimento corno 
em um mancal. A consisténcia de uma graxa normalmente varia quando ela é trabaihada e essa variacão 
depende do tipo e quantidade do espessante, bem como da razão de cizalhamento. Normaimsnteas 
graxas amolecem quando trabaihades ou seja perdem consis:&ncia. 
A consisthcia de uma graxa é determinada pelo método ASTM-D-2i7. A figura 1 ilusrra o 
principio do ensaio; quanto maior for a profundidade da penetraGo, mais mole é a graxa. O aparelho 
usado para esta determinacão é chamado PENETROMETHO. 
TRAEAWADOR DE GRAXA 
PERFURADO 
PROFUNDIDADE, 
DA FEiiETRACÁO Dit~aÇÃ0 
5 SEGUNDOS 
A penetraçáo é ncrmairnente determinada em urna amostra de yaxa que foi trabaihada, em 
um trabalhador estanóaflizaúo, pcr um nijrnero especificado de batidas. 
O método ASTM-3.217 especifica os seguintes procedimentos para medir a consistência de 
uma graxa lubrificante no penetrõrnetro. 
Penetração em repouso - é determinada em um? amostra retirada por ocasi50 da fabricacão 
sem qu? a mesma seja :ranrfzrica c'c sua er~balagem original. A penetracão em repouso é principalmen- 
te usada para controie òe ioi:icaçSo. 
Penexacão rSo t:-.?'s~ihada - é &?erni:;ada ap6s a amostra da graxa ser transferida com o 
máximo cuidado ?ira a cuba de tese. E ~ i i vsior 6 rarnhem mili?o L?il para o controle de íobricacão. 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
Penetracão trabalhada - é determinada após a amostra ria graxa ter sido submetida a 60 ba. 
lidas duoias no trabalhador. &te valcr é a base para a clrssiíicacSo de consistência ao NATIONAL 
LUBRICATING GREASE INSTITUTE (NLGII. Tabela I. 
CARACIER~STICAS I PENETRAÇÃO TRABALHAGA ASTM 
/ 000 1 FLUIDA I / 4 4 5 ..... 475 ( d k i m o s de rn i l ime t rcç ) i 
0 0 FLUIDA 400 ..... 430 i l1 I! 1, 1. 
O / SEM1 - FLUIDA 1 355 ..... 385 i " 18 11 ? I 
2 MOLE / 2 6 5 . 2 9 5 1 1: 1: 1 
3 I G R A X A DE COPO ! 220 ..... 2 5 0 í 
1 4 1 GRAXA DE COPO 1 175 ..... 205 í $1 18 1 
6 I GRAXA DE ELOCO 1 85 ...... 1 i 5 ( li n II f 
Para graxas semi-fluidas, adotamos a classificação NLGI de número 0.00 e OCO em ordem 
crescente de fluidez. a qual é determinada arravés de viscosimetro. 
Penetração trabalhada (severa) - é determinada ap6s a amostra da graxa ter sido sdbmetida 
a um maior número de batidas do que as especificadas para a penetração trcbaihada normal. A penetra- 
ção trabalhada (severa) é as vezes tomada como uma indicação da estabilidade ao trabalho, mas, nascon. 
dições atuais, as graxas são submetidas a uma grande variedade de razões de cizalhamento, das quais o 
trabalho executado pelo trabaihador de graxas é apenas um. Geralmente neste teste a graxa é iubm~)ti- 
da a 103.000 duplas batidas. No entanto, 10.000 batiaas são também comumente usadas. 
Penetração de graxas em bloco - é determinada em um pedaço de graxa recem cortado; 
considera-se graxa em bloco aquela que 6 capaz de conservar a sua forma a 25°C. 
E de grande imponãncia para a escolha de uma graxa para determinado serviço. A graxa 
deve funcionar como um fiuido viscoso tão logo e colocada em operacão. O enchimento das pistolq 
graxeiras e distribuidores, a bombeabilidade (movimento da graxa através das Iinhss de distribuição 
e para dentro das panes a serem lubrificadas) e a eficiência na lubrificação, tudo isso envolve a facili- 
dade de escoamento. 
As características de esmamento de uma graxa dependem da viscosidade do fluido iubrifi- 
cante e do tipo e quantidade do espessanre usados na fabricação. 
Viscosidade de u m liquido 6 a medida da sua resisrência interna ao fluxo. isto 6 . a resistèn- 
cia oferecida pelo liquido quando uma camada se move relativamerte a uma adjacente. Quanto maior 
a viscosidade. maior a resistência ao movimento, a qual, resulta do atrito gerado peias colisões entre as 
~ o I ~ c u I ~ s do líquido. O movimento relativo das camadas do fluido, pode ser de duas espécies ou uma 
combinação de ambas. Uma é a ação do líquido sobre si mesmo fluindo através de um tubo. A outra é 
a ação de cizalhamento que ocorre entre as camadas adjacentes do líquiao entre duas superiícies com 
movimento relativo. Newton definiu a viscosidade, matematicamenre. através da lei que estabelece que 
em um dado ponto em um filme fluido, a tensão de cizalhamento é proporcional a taxa de cizalhamen- 
to (fluidos newronianos). A constante de proporcionalidade a viscosidade do liquido. 
CENTRO DE FORMAÇÁO PROFISSIONAL USIMINAÇ 
I REE: PAG.: 39 LmRIFICAçÃO CARACTER~STICA DOS LWRIPXCANTES INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
Consideremos uma camada de um fluido movendo-se em relação à sua adjacente com um di- 
ferencial de velocidade dv. 
T A X A DE CIZALHAMENTO 
F = MODULO DA FORÇA ATUANTE EM UMA CAMADA DE FLUIDO 
A = AREA DAS CAMADAS 
dv= DIFERENCIAL DE "/ELOCIDADE ENTRE DUAS CAMADAS ADJACENTES 
dy= DIST~NCIA ENTRE D.S C A P ~ X S ADJACENTES 
Z = CCEFICIENTE DE PROPORC!OfUALIDE I ViSCOSIDADE ) 
CENTRO M FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
REE: PAG.: 40 
LmRIPICAçÃO CARACTWISTICA DOS L~RIPICANTES 
INDUSTRIAL 
UDR/URD/ URDF 
O coeficiente de proporcionalidade Z é a viscosidade e pode ser expressa em centipoise (cp). 
A taxa de cizalhamenro pode ser expressa em segundos-' pois, partindo-se para a análise 
dimenrional. 
espaço( L 1 
dv velocidade tempo ( T ) -- - - =--=- kl 
dy espaço espaço(L1 [L] C71 
Newton t z r n k x ainou Que, para muitos fluidos a viscosidade a uma dada temperatura e 
pressão. é constante e in5ecc,nocnte da taxa de cizalhamento. Tais fluidos são chamados "newtonia- 
nos". A maioria dos Iu3i1ii:i::i- de petrbleo. G o fluidos newtonianosa temperaturasvariando desde 
o ponto de nevoa até o p s x r oc tu!coi d o óleo. 
Okos engrossoos ps: goiimero;, tais m m o óleos automotivos chamados "multiviscosos o u 
rnultigrade", @o fluidos não noivionisno$, uma vez que sua viscosidade varia com a taxa de cizalha- 
mento, decrescendo quando a taxa cresce. 
U m fenomeno semelhante podf: s e r observado com certas tinras que não escorrem quando 
colocadas sobre a superficie a pintar, porem são espalhadas facilmente quando cizalhadas pelo pincel. 
As graxas são fluidos não ne~q.onianos; sua viscosidade diminui com o aumento da tempera- 
tura e taxa de cizalhamento. A elevauas raxas de cizalhamento a viscosidade aproxima-se da de seu flui- 
d o lubrificante a uma dada temperatur;. Viscosidade aparente de uma graxa e sua viscosidade a uma 
dada temperatura e taxa de cizainamento. Esta característica é que determina a facilidade de manuseio 
e distribuicão das graxas bem como os ;arques de partida e opera@o, dos mecanismos lubrificados. 
O mérodo AÇTM-D-1092 mede em mises esta caracterísrica inormalmente a 25" C). O 
medidor de viscosidaõe aparente mostrado na figura 2 é usado de -54°C ate 38°C. A amostra da graxa 
é forcado arravés do rubo capilar a uma predeterminada razZo de escoamenro: a pressão exigida é regis- 
trada e usada para calcular a viscosidade aparente. U m r ip ico gráfico iogaririmico de viscosidade apa- 
rente verws a taxa de cizalhamento é também mostrado. 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
REE: PAG.: 41 
LmRIPICA~O ~ C T E R Í Ç T I C A ws LUBRIFICANTES 
INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
TESTE ASTM 9-1092 
PARA DETERM~~:A@O 
DA SISCGSIDADE APARENTE 
DE G R R W 
FIG. 2 l-----l 
$' 
FILTRO. 
FIG. 2 EIl 
RESERVATORIO- 
DE OLEO HIDRAUUCO L 
FILTRO. 
PIST~O 
CRAWI EM TESTE 
I TEHtrIOSTAlü 
PIST~O 
CRAWI EM TESTE 
I TEHtrIOSTAlü 
MOTOR 
&?- TU85 CAPILAR 
'--r__ BOh48A 
DE [O OU 64 DFIITZS 
-REDUTOR DE V t i O W A C E 
2 0 0 PARA + 
EFETTO DA TAv% DE CIZk!Hh&+ENTO SOBEE A 
VISCOSIDADE APARENTE DE Ut4r G E W ã DE GZAU NLGI 2 
CENTRO DE F O R M A ~ O PROFISSIONAL USIMINAS 
Graxas tendo a mesma penetracão-trabalhada podem comportar.se de maneira diferente em 
um sistema cen~raliíiido de lubrificzcáo. Isto-e, devido as diíerenças de tipo e cuaniidade dos espessan- 
tes envolviaos elou das diferenps de viscosidade dos óieos básicos a 1empera:u:a de bornbeamento. Em 
gerai, a viscosidade aparente de uma série de graxas (mesmo espessante e mesmo óioo básico) ê uma 
dada razão de cizalnamento diminui uuando a quan~idade de espessante diminui. Na mesma série de 
graxas, se usarmos um fluido iubrificante de menor viscosidadea bombeabilidade melhora. Entretanto 
para uma dada viscosidzde, índice de viscosidade e penetracão trabalhada, rneihor bomberbilidade é 
consequida com graxas a? poliureia. As graxas a base de l i t io e cilcio são as melhores no que se refere a 
bombeabi!idade: r seguir vem as a base de alumínio. As graxas à base de sódio particu1armen:e asde 
fibra longa são muito difíceis de bombear, as de bário e complexos de cálcio geralmente tem uma pés- 
sima bombeabiiidade. Usar óieos básicos de alto índice de viscosidade auxiiia a bombeabilidade em 
uma série de graxa. 
A figura 3 mostra dois gráficos relacionando a viscosidade do óleo mineral e a penetração 
:rabalhada com I t.amb?aDilidade. 
A :aoela l I mostra a variacão de bombeabilidade relacionada com o tipo de espessante para 
graxas do mesmo grau NLGI. 
2 - PENETRAÇÂO T R A B A L H A D A 
Tipo de espessante 
'U RUIM 
O I00 200 300 400 500 600 
I - POLIUREIA 
2 - LITIO TA8. li 
3 - CALCIO 
4 - ALUM~NIO 
5 - SÓDIO 
6 - B A R I O 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
I REE: PAG.:43 LUBRIPICAÇÃO 
INDUSTRIAL ( CARACTER~STICA m s L Y S R I P I C ~ E S ( UDR/URD/URDF 
A viscosidade aparente limite wra uma boa bombeabilidade depende do tamanho das li- 
nhas do sistema de distribuiçào, da temperatura a oual elas Mo expostas e da pressio disponível de 
bombeamento. i Importante ser usada a Graxa <!o tipo e do grau NLGI que tenha um otimo desempe- 
nho no sistema para que se consiga uma melhor distribuiçáo. Entretanto a graxa que melhor se enqua- 
dra à lubrificacão das partes móveis do equipamento de-,era ser usada e o sistema de OistriSuição e que 
devera ser adap:aao ao manuseio desse produto. Se ela for muito mole poderão ocorrer vazamentos 
escessivos e veda:ão deficiente. 
I6 - TEXTURA 
E uma carzcteristiw que se refere a aparência das graxas. E urn fator oue influenda na adesi- 
vidade e na facilidade de minuseio do proauto. Esta característica depende da viscosidade do f!uido lu- 
brificante. ao tipo de espessnte e da propoiczo desse componente, da presença de cenos aditivos e do 
processo de iabricaçzo. Não há um método padrão para quantificar essa propriedade; ela é aeíinida por 
inspeção visual. 
Cumpre ressltar que a textura é urna c2:acterisiica que pode ser usada como seletiva para a 
escolha de uma graxa, para uma dererminada aplicacão, não sendo no entanto v á i i d ~ como criterio de 
aprovago. 
Textura é a propriedade observada quando uma pequena amostra de graxa e pressionada en- 
tre o polegar e o indicldor. separando-se depois os dois dedos suavemenre e observando-se o comporta- 
mento da gmxa. A textura é então descrita como: 
Amanteiçadâ: a graxa separa em pequenos picos sem que se formem fibras visíveis. 
Lisa: a superficie da graxa é re!ativamen:e livre de irregularidades. 
Fiiamenrosa: a Graxa tende a espainar-se em iilamen:os longos o iinos,mas sem nenhuma evi- 
déncia visível de estrutura fibrosa. 
Fibras curtas: a graxa apresenta pequenos rompimenfos com evidêncie de fibras. 
Fioras longas: a graxa mostra uma rendència de enccrdoar-se em um Único feixe de fibrâs. 
As fibras tem sua origem no expzcsante c qual cristr;!iza Sruscaminte em fi!amectos que á o 
20 vezes mais compridos do que espzssos. G u m h i s fibras Go detamtnhc microscópico, a Graxa 
apresrnta-se li-;?. A graxa torna-se fibrosa quanGo os feixes de fibras sZo Sastantí! largos para serem vis- 
nos a olho nú. ' 
Cenas texturas Go associadas ao :ipo de espessànte. Por exemp!~, as graxas à base de sódio 
são norma!monte fibrosas enquanto as a base de lírio $0 mais lisas ou amanreigadas. No entanto. s m - 
des variações da textura norma! podem ser conseguidas por mudarfos no processo de íauricaeo. 
NZo é uma propriedade funcional de uma graxa. No entanto muitas graxas contem corantes 
com a propósito de identificação. 
18 - ESTABILICADE ESTRIITURAL 
É a capacidade de uma graxa de manter sua texlura e consistência a despeito do tempo de 
armazenagem, tempeíatura, ?raba!ho mecSnico ou outras influencias. 
E a resistência de uma Graxa a não sofrer variacóes em sua consinència devido à contixuas 
aplicações de forcas de cizalhamcnto. 
Boa estabiiidãae estrutiiral e meenica é exigida de uma graxa para oue ela fo inep i sb ; i f i ~ - 
, $0 adequada, boa selagem e perm2neça corretamente no lugar duranfe o uso. Errcnearnente. a per i - 
tração traba!hada iseveral é comumenre tornada com9 uma medi52 da estabilidade esw~tur?i e n d n i - 
Ca 62 Uma graxa e,m serdiço. Gwido à taxa de cizaihnmerto. no eíitanto, não podomos consih'a-ia co- 
mo uma boa medida. Enssios de !sboratcrio ;ura estabilidzde m trabalho, :ais como ASTY-D-217. 
FIM-3TS e kSTh~-D-i633 wbmersn craxzs a taxzs c o cizâ!hamesto da faixa ce C 2 10' S-! . T;.xas de 
cizalhomer;m em mmcais anti-fric6o geiaimeim rn& entre ?O1 r: i O ' S-' . Graxas que Go ~ s a v i i s 
em ensaios de !ãbcratorio oocerz falnar o rltas r2xas ?e cizalhamento. Ao contr ir i i , Graxas com? as 6 5 
~o!iuréia, podem amoiecer S baixas taras dz cizãlnamenm e mznt~: sua esfrurura ou sndtirrcsr á *!Ias 
taxas d r ciza!hamento. 
I CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS I 
I 20 - PONTO DE GOTA I 
É a temperatura na qual um2 graxa pana de um estado semisÓ1iaoou s61ido. para um esta- 
do liquido e escoa através um orificio estandartizado e sob condições especificadas nos metodos ASTM- 
0566 e 0.2265. 
REE: PAG.: 44 
UDR/URDIURDF 
L~JBRIPICAÇÃO 
INDUSTRIAL 
O apsrelho da finura r! do usado o m o método ASTh1.D-5%. O conjunro 8 aquecido à uma 
raz8o especificada et8 que uma gota de graxs (ou fasa oisosa) cala atrsvh do oriíicio na pane !nferlor 
da cubi. Essa ?srnperetura 6 reportaria como o ponto de gote. O m&ro$o ASTh;-G.22%5 d6 apmxlma- 
damente os mssrnos resultados do oue o AS'PM-D-666, scndo meis rápido e mais ffcll de executar, 
O ponto de gota riso d 3 medica do dssempsnno de uma graxs a( temper6;urss elevadas, mar 
devera ser levedo am c o m quando alies remparafuras p s s m ser ancontradt;. As graxsimcr,rarn mar- 
cantes difaranps em sau comoonamenro ouanda o ponto de gora é alcsnpdn ou d ultrapassedo. Algu- 
mas, secaram uma tese oleosa quando sào aquecidas acima do seu ponto de goru e r150 sa rsconsti- 
tuern qvanúo resfriadas. Outras, tornem-sa liquidas pordm re:ornam a ssrutura de giexs quando res. 
friauaa. Por e m 8 razões 6s graxas n%o devem ssr usatisa prbximo do ponto de gote. 
As graxas e besa de argila nLio mostram tandbncia para torna:am.sa fluidas. Sendo aslm o 
ponto de gota dessas graxas nào poda rer daterminedo. 
CARACTERÍSTICA DDS L W R I F I C ~ S 
21 - CAPACIDADE DE CARQA 
Referem s cepacidsde da uma graxa da oferecer pmteçiio contra o da>gsne de extmma.prer- 
éo. Eats propriedaoe B tão importsnt~ na IubrificscSo por graxa quanto na !ubrlfiw&o por 61eo; po- 
r ~ ? aditivos EP a o largrmeme usaooa nei grexso para aumentar aua csuacidade ae caras. Doia enssioi 
de laborat6rio $60 geralmente usados para medar ss csracterkilcsa EF oa uma graxa: "Four-Ball Teat" 
e o "Tlm~an E? Tas?". Em~om os resurtados dsstes aoir antaios nlio tennem uma correlaç8o parfelta 
com o cíexmpenho no campo, um elevado valor pamlmenta indlcs uma boa p m t W contra c(irgat slc 
maas em mrviço. 
CENTRO DE FORMACAO PROFISSIONAL USIMINAS 
LWRIFICAÇÃO I REE: I PA0.a 45 CAR~CTER~STICA DOS LUBRIPICABTES INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
21.1 - O "Four-Bail Te%" és ASTM-D-2596. i: fiaura 3 monra o s u principio de f u n ~ i 0 
namento. 
- 
ESFERA SUPERIOR COM A VELOCIDADE 
i800 Rl?K 
L S C ~ ~ C Ò E Ç CiFicuLFiREs NAs 
ESFERkS SEU fi.OViK,EtUü 
UATRO ESFERAS 
OLDADAS 
CENTRO DE FORMACÃO PROFISSIONAL USIMINAS 
LWRIFICAÇÃO REE: PAG.: 46 
INDUSTRIAL, 
C A R A ~ Í S T I C A DOS LWRIPICiWrES 
UDR/URD/URDF 
21.2 - 0 "Timken tP Test" 6 o A 
equipamento d o ensaio. 
ÇUPRIMENX) DA 8sioCOS DE TESTE 
GWXA E TESTE 
WBA DE TESTE A 
MLOCIDAOE DE 800 RPM 
parte5 essenciais do 
BLOCO DE 
FIG. G D 
NO VALOR NB, CARGA 
CE DESGASTE 
TESTE TIMKUJ EP 
U m pequeno bloco de aco é oressionadocontra u m anel de aco chamado cuba de teste. &o 
invés Õa área circular de conta:o do aparelho "Four.Bali" as pecas do ensaio "T im~2n " íem contato re- 
tangular quando a preseo é aplicaaa. O merodo ASTM determina der minutos de movimenío enuuan- 
to na Europa o tempo orescrito e de u m minuto. Quando se aumenta a carpa. e aicancadc um ponto 
onde a graxa faina na prevencão do desgaste abrasivo enrre a cuba e o bloco. O elevaro de-aste é ca- 
racterizado por operacâo barulhenta e manchas de soiaagem na cuba. A uma carga antes da ialha, so- 
mente uma fina escarificacâo e enconrrada no bloco. 
A mais alta carga que pode ser aplicada sem que haja desgaste abrasivo e roponaao como va- 
lor correto. E expressa em libras e represenra o caoacidade de carga de uma y a x a PressZo de contato, 
calculada considerando a carga e a área de escarificacâo e provavelmente a mais s~gniiicati:a indica30 
da capacidade de carga da graxa. tndica a capacidade da graxa de evitar o desgaste sob condicões de ex- 
trema-pressão. A correlacão enrre os resuilados "Timken" e o desempenho da grzxa e.rr servico não é 
perfeita. N o enranro o "Timken Test" a semeihanca do "íour-Bai i Test" é largamente usado para espe- 
cificar a capacidde de carga das çraxas. 
c a capacidade da graxa de resistir à sua propria oxidacão química com forma60 de ácidos. 
resinas. borras. lacas e resíduos carbonáceos quando armazenada o u quando em uso, causada pelo con- 
:ato com o ar. Depende basicamente da ostabiiidade dos diversos componenres da araxa: e comum adi- 
cionar-se inibidores de oxida@o oara meihorar esta estabiiidade. &ma resinencia a ox~dacão e impor- 
;ante quando: a graxa tiver de permanecer longo tempo armazenada, quando o periodo de operacão 
for longo a baixa íempe:atura ou quando a remperatura for mui to elevada mesmo que o período de 
serviço seja curto. 
O método ASTM-0-942 é u m teste comumente usado como uma indicação da resistência 
das graxas à oxidação. E muiro útil no controle de qualidade das graxas fabricadas porem não tem ne- 
nnurna correlação com o desempenho das mesmas. Não pode ser usado para comparar estabilidade de 
graxas de composicão diferentes ou usadas em diferentes seniiços. 
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LWRIPICAÇÃO I REE: PAG.: 47 CARACTER~STICA DOS LWRIPIC~NTES r INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
E uma propriedade muito importante, prircipalmente para as graxas de uso marítimo pois as 
pecas lubrificadas eslão sujeitas ao contato com á g ~ doce ou saigada, quer no estado liquido ou sob a 
forma de vapor. O grau d~ protecão prop?rcionado por uma graxa depende de sua cornposicáo, reacão 
com a água e capacidzde do formar e manter um selo contra a entrada de ma:eriais corrosivos ou inde- 
sejáveis. A protecão conira ferrugem e realcada pelo uso de inibidores de ferrugem. 
A prote*o contra ferru$em e corrosão e medida pelos métodos ASTM-D-1743 ou "Emcor 
Test" da SKF. Os equivalenres na Ingiaterra e Alemanha, desses métodos, sZo o IP 220 e o DIN 51802. 
No mirodo "Emcor Ten" da SKF (figura 7 ) um manca! de rolamento seiado é erlsoiviao 
com 10 gramas da graxa a ser testada; 20 ml de água destilada e adicionaaa na cãmara. 
FIG. 7 I 
Como alternativa pode-se usar água salgada ou outro liquido de processo dependendo da f i - 
nalidade de aplicacão. O manca! é então posto em movimento durante 8 horas a 80 1311: deixa-se em 
repouso por 15 horas. movimen:a-se noiarnonre por mais 8 horas a mema rotacá0 torna-se a deixar 
em repouso por mais 16 horas; Torna-se a movimentar por mais 8 horas e iinaimente de!xi-se em re. 
pouso por mais 108 horas. Na pisrs interna do anel Externo é então verificado a existencia de ierru~em: 
o resultado é entáo repo;f;ao c imc ausgncia de corrosão, corrosão liqeira, moderada ou elevada. 
O método ASTM.D.?743 descreve um tese para dererminrr as propriedadesde p:evencão à 
corrosão. de graxas, usando mancais de rolamerms de rolos cõnicos esrocadcs em ccndic5es de um!& 
de. O método é baseado no "Coordinating Reszarch Councii Technique L.41", desenvoivido arraves de 
testes de campo em rolamentos de cubos de roda de aviões. Existe correlacSo entre os resu!tados de la- 
borstorio E a aplicacão em seivico. Tr&s rolarne?:os nosos. e limpos sáo ilibrificadcs com 3 graxz a ser 
testada e postos em movimen:o sob uma carça de pressão ieve duraníe 60 segundos. Os rola:nenios sZo 
mergulhados em &&a desíilada e estocados par dois dias 5 52'C e 100% de cmidade reiativa. Ao f im 
do período de esocagem, os ro!arnentos $o limpos e e;:aminados a!im dr se constam a exiçtf ncia ou 
60 02 corros2o. A se~&cade 63 Teste po3n ser aumer;tada adicioníndn-se de 1 a 5% de 2;ua do -r;sr 
sintética a &ua destilam ( ,~ST?~ i -D-66 l j .. , 
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LUBXIPICÁÇÃO 
REE: PAG.: 48 
CARACTERÍSTICA D ~ S LWRIPICANTES 
uma ligeira agizaeo. Entretanto, a quantidade de óleo separada é em geral insignificante em relacão à 
quantidade total do óleo dz graxa; sendo assim, é permi;ido retirar o óieo iivre da supedicie, desde que 
a consistência do produto remanescente não venha a ser afetada. Uma elevada separação de óleo não é 
aceitável; no entanto, urra pequena separação é desejivei porque assegura uma imediata lubrificação 
quando o equipamento é posto em movimento. 
O método ASTM-D-1742 é o usado nos Estados Unidos (na inoiaterra o método usado é o 
IP-127 e na Alemanha é o DiN-27817, equivalentesao ASTL4-D-1742) par2 determinar a tendência de 
separar óleo durante a armazenagem. Uma pequena quantidade, pesada, de graxa é colocada em uma 
peneira de aço inoxidável de malha fina. A peneira é colocaaa sobre um becher, o qual é mantido em 
uma estufa 24 horas a 25°C; dur??te este pea'crio a graxa e submetida a uma presSo de ar de 0,25 psi. 
Algum óieo separa-se da graxa e vaza para o becher o qual é pesado no fim do t i se . Os resuitados tem 
correlacáo com a seprracâo de óleo. que ocorrerá num, balde de 35 libras durante a armazenagem. Este 
método rão é aplicado para graxas cenrs consisientes do que NLG! no 1 por que há uma tendência da 
graxa escorrer através da peneira. Este método também não fo i estabelecido para prever a estabilidade 
da graxa sob condiçóes dinâmicas de serviço. 
Pressáo de siparaç20 pode ocorrer quando graxas são mantidas sob oressão em pistolasgra- 
xeiras, distribuidores de ar comprimido ou sinemas centraiizaaos de lubrificago. Enes tipos de equi- 
pamentos raramente apresentam uma boa veda+ o que permite o vazamento co óleo separado, e em 
consequència a graxa remanescente ficará aura. Em sistemas centralizados de lubrifiiac$o, inu pode le- 
var ao bloqueio parcial das linhas, com uma consequente deficiência oe escoamento podendo com o 
tempo chegar a um bloqueio tnrai. 
A pressão de separação pode ser reduzida, diminuindo-se os vazamenros, ou eliminada, se a 
pressão for aliviada. Sis;emas cen:rzlizados que apresentem bloqueio de linhas, d-verão ser tesradas pa- 
ra descobrir vazamentos e se poss;vel tcrna-ios perfeitamente vedados a vazamentos. Graxas com baixo 
conteúdo de espessantes sZo menos afetadas pe!a pressão de separação do que as graxas que contem ai- 
to tzor de espessantes. Desta maneira, é importante que o tipo de graxa e o grau de consinència reco- 
mendados pelo fabrimnte do equipamen:~ devem ser seguidos. 
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LIJBRIPICAÇÃO 
CARACTER~STICA DOS LWRIPICA~ES 
INDUSTRIAL UDR/URD/URDF 
Aditivos são produtos químicos que se adicionam aos Óleos minerais para introduzir proprie 
dades novas ou acentuar certas caraneristicas. 
Os óleos ariitimdos surgirtm para atender a condicões em que os óleos minerais não apresen- 
tam bom desempenho. Como cada companhia de lubrificantes usa os s2us próprios âdirivos, não se d e 
ve misturar Óleos lubrificantes de marcas diferentes porque há o risco de incompatibilidade entre os 
aditivos. 
Os principais tipos de aditivos são: 
São subst5ncizs que aumentam a resistência natural dos óleos lubrificantes à oxidacão quan-