Aula 4 - Plano de Lubrificação (1)

Prévia do material em texto

Unidade Curricular: LUBRIFICAÇÃO DE 
EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS
AULA 4 – Plano de Lubrificação
Técnico de Ensino: Matheus da Silva Pinto
Planos de Lubrificação
O Plano de Lubrificação é um documento que reúne todas as ações 
necessárias para manter a saúde dos ativos em relação a sua 
lubrificação. Um plano de lubrificação aponta quais equipamentos devem 
ser lubrificados, qual a periodicidade de lubrificação, qual lubrificante e 
quantidade deve ser aplicado, além de outras informações pertinentes.
O plano de lubrificação é um dos documentos que compõem a carteira de 
planos de manutenção dos equipamentos.
Elaborado pelo setor de Planejamento e Controle de Manutenção (ou pela 
Engenharia de Manutenção), o plano de lubrificação pode ser apontado 
como o plano de manutenção mais importante dentre os demais. Tendo 
em vista que qualquer desvio nas atividades de lubrificação reflete 
imediatamente na disponibilidade e confiabilidade dos ativos.
Importância do Plano de Lubrificação
Um belo exemplo disso são os rolamentos: 53% dos rolamentos falham 
por problemas ligados à lubrificação.
Principais causas de falhas em rolamentos
Observando o gráfico abaixo é possível notar que 34% dos rolamentos falham por 
lubrificação indequada e 19% falham por problemas ligados à contaminação. 
Ambas as falhas tem causas oriundas de falhas no processo de lubrificação. Logo, 
pode-se afirmar que 53% dos rolamentos falham por problemas ligados à 
lubrificação.
Importância do Plano de Lubrificação
Principais falhas encontradas nos planos de lubrificação 
são:
• Lubrificante incorreto para a aplicação;
• Quantidade incorreta de lubrificante (muito lubrificante ou pouco
lubrificante);
• Frequência de lubrificação incorreta;
• Definição incorreta (ou incompleta) dos pontos de lubrificação;
• Falta de procedimentos de segurança;
• Falta de procedimentos básicos de lubrificação.
Importância do Plano de Lubrificação
Uma atividade lubrificação só poderá ser considerada 
correta quando:
“Um ponto de lubrificação recebe o lubrificante correto, no 
volume adequado e no momento exato.”
O ponto só recebe “lubrificante correto” quando:
• A especificação de origem (fabricante) estiver correta.
• A qualidade do lubrificante for controlada.
• Não houver erros de aplicação.
• O produto em uso for adequado.
• O sistema de Manuseio, armazenagem e estocagem estiverem 
corretos.
Importância do Plano de Lubrificação
Uma atividade lubrificação só poderá ser considerada 
correta quando:
“Um ponto de lubrificação recebe o lubrificante correto, no 
volume adequado e no momento exato.”
O “volume adequado” só será alcançado se:
• O lubrificador estiver habilitado e capacitado.
• Os sistemas centralizados estiverem corretamente projetados, 
mantidos e regulados.
• Os procedimentos de execução forem elaborados, implantados e
obedecidos.
• Houver uma inspeção regular e permanente nos reservatórios.
Importância do Plano de Lubrificação
Uma atividade lubrificação só poderá ser considerada 
correta quando:
“Um ponto de lubrificação recebe o lubrificante correto, no 
volume adequado e no momento exato.”
O “momento exato” será atingido quando:
• Houver um programa para execução dos serviços de lubrificação.
• Os períodos previstos estiverem corretos.
• As recomendações do fabricante estiverem certas.
• Os sistemas centralizados estiverem corretamente regulados.
Como fazer um Plano de Lubrificação?
Esse processo é dividido em 6 passos os quais são:
1. Elaboração da Árvore Estrutural de Ativos em 8 níveis;
2. Mapeamento dos Pontos de Lubrificação;
3. Definir os Lubrificantes;
4. Calcular a quantidade de lubrificante;
5. Calcular a frequência de lubrificação;
6. Definir atividades complementares.
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
Esse passo é um dos mais importantes para a elaboração do 
plano de lubrificação. Ele irá prever um dos erros mais cometidos 
pelas empresas no momento da elaboração do plano: negligenciar 
pontos de lubrificação de baixa visibilidade.
A partir do momento em que é elaborada uma árvore estrutural de 
8 níveis é possível chegar até o nível de componente. Os 
componentes são os itens mais importantes do processo. Pois são 
eles que falham e ocasionam a parada do processo de produção.
A árvore estrutural dá uma visão macro do processo de produção 
e permite que a equipe que está elaborando o plano de 
lubrificação observe detalhes cruciais para a construção do plano.
O foco do plano de lubrificação deve estar nos componentes que 
serão lubrificados e não nos equipamentos onde os componentes 
estão instalados.
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
Como exemplo, usaremos 
uma planta de uma indústria 
cimenteira. O primeiro passo 
é obter o layout geral da 
planta e com base no layout, 
construir a árvore estrutural 
que terá 8 níveis.
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
Observe que o processo de produção se inicia na pedreira (mina) 
onde é feita a extração do calcário, principal matéria prima do 
cimento. O calcário é extraído na forma de grandes rochas 
resultantes de explosões realizadas na mina, em seguida, as 
rochas vão para o setor de britagem onde são transformadas em 
britas com média de 25 mm² .
Resumidamente, após a britagem, acontece a pré-homogenização
da materia prima, moagem, calcinação, moagem do clínquer, 
ensacamento do cimento e paletização.
Nesse processo existem inúmeros pontos de lubrificação que 
estão escondidos e a árvore estrutural irá evidencia-los.
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
PASSO 1 – Elaborar Árvore Estrutural de Ativos em 8 
Níveis
Ao dividir aquele processo em 8 níveis, é possível ter uma base preliminar 
para o plano de lubrificação. Exemplo:
1. PLANTA: Indústria Cimenteira Brasil S.A
2. ÁREA: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final
3. SUB-ÁREA: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > Ensacamento
4. LINHA: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > Ensacamento > 
Linha 2
5. MÁQUINA: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > Ensacamento 
> Robô de Retirada dos Sacos
6. CONJUNTO: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > 
Ensacamento > Robô de Retirada dos Sacos > Acionamento Eixo X
7. EQUIPAMENTO: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > 
Ensacamento > Robô de Retirada dos Sacos > Acionamento Eixo X > Motor 
Elétrico
8. COMPONENTE: Indústria Cimenteira Brasil S.A > Processo Final > 
Ensacamento > Robô de Retirada dos Sacos > Acionamento Eixo X > Motor 
Elétrico > Rolamento 6309
O oitavo nível da árvore é o que receberá a atividade 
de lubrificação e que deve ser monitorado.
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
De posse da árvore estrutural de ativos, com todos os seus 8 
níveis devidamente preenchidos. É momento de identificar todos 
os pontos de lubrificação encontrados. Sendo os principais:
• Rolamentos;
• Acoplamentos;
• Redutores de Velocidade;
• Sistemas Hidráulicos;
• Correntes;
• Cabos de Aço;
• Multiplicadores de 
Velocidades;
• Eixos Cardans;
• Pinos e Buchas;
• Compressores de Ar;
• Geradores de Energia;
• Motores Elétricos;
• Motores Estacionários;
• Etc.
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
Ao planilhar todos os pontos encontrados, divida-os em três 
categorias:
1. Lubrificados com graxa;
2. Lubrificados com óleo lubrificante;
3. Sistemas Hidráulicos.
Dividi-los em três categorias é fundamental para que o passo 3 
seja executado sem maiores dificuldades, otimizando todo o 
processo de seleção dos lubrificantes.
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
O resultado será o seguinte:
Planta Área Sub-área Linha Máquina Conjunto Equipamento Componente Categoria
1 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2310 AcionamentoPrincipal Motor Elétrico Rolamento LA LCG
2 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2311 Acionamento Principal Motor Elétrico Rolamento LOA LCG
3 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2312 Acionamento Principal Redutor de Velocidades Engrenamento LCO
4 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2313 Acionamento Principal Redutor de Velocidades Labirinto Entrada LCG
5 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2314 Acionamento Principal Redutor de Velocidades Labirinto Entrada LCG
6 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2315 Acionamento Principal Rotativo 1 Bucha Primária LCO
7 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2316 Acionamento Principal Rotativo 1 Bucha Central LCG
8 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2317 Acionamento Principal Rotativo 1 Bucha Secundária LCG
9 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2318 Sistema Hidráulico Reservatório Hidráulico Reservatório STH
10 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2319 Sistema Hidráulico Reservatório Hidráulico Filtro de Óleo STH
11 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2320 Sistema Hidráulico Reservatório Hidráulico Filtro de Ar STH
12 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2321 Acionamento Giro Lento Motor Elétrico Rolamento LA LCG
13 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2322 Acionamento Giro Lento Motor Elétrico Rolamento LOA LCG
14 Industria Cimenteira do Brasil AS Mineração e BritagemBritagem Britagem Primária Britador Primário HS-2323 Acionamento Giro Lento Redutor de Velocidades Engrenamento LCO
LCG - Lubrificado com Graxa
LCO - Lubrificado com Óleo
STH - Sistema hidráulico
Mapeamento dos Pontos de Lubrificação
P
o
n
to
Após descobrir quais itens são lubrificados com graxa, quais são lubrificados com 
óleo e quais são sistemas hidráulicos, é o momento de selecionar os lubrificantes.
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
PASSO 2 – Mapear os pontos de Lubrificação
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Através do passo 2 é possível dimensionar a aplicação de cada 
tipo de lubrificante. Comece sempre pelo tipo que há maior 
demanda no seu plano. 
Comece selecionando quais são as graxas que você precisará, em 
seguida defina os óleos lubrificantes e por último, defina os óleos 
hidráulicos.
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Como selecionar uma Graxa Lubrificante
Existem diversos tipos de graxa lubrificante no mercado e cada 
aplicação demandará um tipo diferente de determinada graxa.
A graxa é um lubrificante semissólido que geralmente consiste em 
um espessante emulsionado com óleo mineral ou sintético, esse 
óleo tem uma aditivação mínima, dependendo do tipo de graxa. 
As graxas são aplicadas 
apenas a mecanismos que 
podem ser lubrificados
com pouca frequência e 
onde um óleo lubrificante 
não permaneceria na 
posição. Elas também 
atuam como selantes para 
impedir a entrada de água 
e materiais incompressíveis
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Grau NLGI das Graxas – Consistência de uma graxa
O NLGI (às vezes chamado de “NLGI grade” ) expressa uma medida da dureza 
relativa de uma graxa usada para lubrificação, conforme especificado pela 
classificação padrão de graxa lubrificante estabelecida pelo National Lubricating
Grease Institute (NLGI). Reproduzida nos padrões ASTM D4950 (“classificação 
padrão e especificação de graxas para serviços automotivos”) e SAE J310 (“graxas 
lubrificantes para automóveis”). 
O número de consistência NLGI também é um componente do código especificado 
na norma ISO 6743-9. “Lubrificantes, óleos industriais e produtos afins (classe L) –
classificação – parte 9: família X (graxas)” . 
Apenas o número de consistência do NLGI não é suficiente para especificar a graxa 
requerida por uma aplicação específica. No entanto, complementa outras 
classificações (como ASTM D4950 e ISO 6743-9 ). Além da consistência, outras 
propriedades (como estabilidade estrutural e mecânica, viscosidade aparente, 
resistência à oxidação, etc.) podem ser testadas para determinar a adequação de 
uma graxa a uma aplicação específica.
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Grau NLGI das Graxas – Consistência de uma graxa
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Parâmetros de operação de rolamentos
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Compatibilidade
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Selecionando o Óleo Lubrificante
É importante que você saiba que existem, basicamente, dois tipos de 
óleo lubrificante: Lubrificante Sintético e Mineral.
Além disso, o lubrificante deve atender aos padrões internacionais 
(ACEA, API, ILSAC, JASO), bem como às especificações e 
homologações de alguns fabricantes.
Além disso, existem algumas características importantes ao sei 
selecionar um óleo lubrificante:
Os óleos lubrificantes, como outros tipos de lubrificantes, são testados 
quanto a diversas propriedades que determinam como elas 
funcionarão em diversas condições e ambientes. Alguns dos mais 
importantes incluem: viscosidade; índice de viscosidade; ponto de 
derrame; oxidação e corrosão; pontos de faísca; fulgor; e 
autoignição
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Calculando a Viscosidade Necessária para o Óleo Lubrificante
A característica que definirá se o óleo realmente irá prevenir o atrito metálico é a 
viscosidade. A viscosidade auxiliará na determinação da espessura da película 
lubrificante. Portanto, saber definir a viscosidade necessária para o óleo 
lubrificante é primordial para a construção de um bom plano de lubrificação.
A norma DIN-51509 normatizou uma fórmula para definição da viscosidade de 
óleos para lubrificação de engrenagens de dentes retos, cônicas e helicoidais.
O primeiro passo é determinar qual tipo de engrenagem o óleo irá lubrificar: 
dentes retos, cônicas ou helicoidais. Logo após, basta aplicar a fórmula abaixo.
Através da fórmula abaixo, é possível encontrar o fator de carga da película 
lubrificante e através de um ábaco é possível determinar a viscosidade.
Veja que são duas fórmulas diferentes. Uma será aplicada para engrenagens de 
dentes retos (Spur Gears) ou cônicas (Bevel Gears), e outra, será aplicada em 
caso de engrenagens helicoidais (Worm Gears).
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Calculando a Viscosidade Necessária para o Óleo Lubrificante
Engrenagem dentes retos, ou cônicas Engrenagens helicoidais 
PASSO 3 – Selecionar os Lubrificantes
Cálculo de Fator de Carga Máxima da Película Lubrificante 
para obtenção da viscosidade
Após calcular a carga máxima que a película lubrificante suporta, basta fazer uso 
dos gráfico abaixo e descobrir a viscosidade necessária para cada aplicação.
Exemplo: Se ao calcular o fator de carga de uma aplicação para uma engrenagens de 
dentes retos e o valor foi 5 k/v, o óleo lubrificante necessário deve ter viscosidade 
mínima de 150 cSt (150 mm²*/s).
PASSO 4 – Como Calcular a Quantidade de Lubrificante 
que deve ser aplicada
O que mais desestabiliza um plano de lubrificação é a quantidade de lubrificante 
incorreta. Lubrificante demais ou de menos, são prejudiciais na mesma 
proporção.
No caso dos motores elétricos, o overgreasing (termo para excesso delubrificação) é ainda mais prejudicial, pois a quantidade excessiva de graxa entra 
em contato com o bobinamento do motor elétrico, causando a queima do mesmo. 
Veja alguns exemplos:
PASSO 4 – Como Calcular a Quantidade de Lubrificante 
que deve ser aplicada
A quantidade de graxa depende única e exclusivamente do tamanho do 
rolamento, quanto maior o rolamento maior é a quantidade graxa usada para 
relubrificá-lo.
A fórmula é simples:
G = 0,005 x B x D
Onde:
G = Quantidade de Graxa em Gramas
0,005 = Constante da fórmula
B = Largura do Rolamento em milímetros
D = Diâmetro Externo do Rolamento em Milímetros
PASSO 4 – Como Calcular a Quantidade de Lubrificante 
que deve ser aplicada
Usando como exemplo, o rolamento 61822 será lubrificado com 11,2 gramas de 
graxa. De acordo com os cálculos abaixo:
G = 0,005 x B x D G = 0,005 x 16 x 140 G = 11,2 gramas
PASSO 4 – Como Calcular a Quantidade de Lubrificante 
que deve ser aplicada
Uma boa prática é usar um medidor de vazão (foto) acoplado à bomba de graxa 
para saber a quantidade real de graxa que está sendo aplicada no rolamento.
PASSO 4 – Como Calcular a Quantidade de Lubrificante 
que deve ser aplicada
No caso de Óleo Lubrificante e Hidráulico:
No caso de óleo lubrificante, hidráulico ou isolante, a quantidade para aplicação 
deve estar exposta no Manual de Manutenção e Operação do Equipamento, em 
conformidade com a NR-12.
PASSO 5 – Como Calcular a Frequência de Lubrificação e 
Troca de Lubrificante
No tópico anterior você aprendeu a calcular a quantidade de graxa para 
relubrificação de um rolamento.
Agora, irá aprender como definir o período ideal para relubrificação de um 
rolamento de motor elétrico.
Para definir a frequência de relubrificação, é levada em consideração a 
configuração de cada motor elétrico em particular. Ou seja, você pode ter 2 
motores elétricos exatamente iguais, mas se eles estiverem montados em 
posições diferentes, por exemplo, a frequência de relubrificação já muda.
Os itens considerados para definir a frequência são:
PASSO 5 – Como Calcular a Frequência de Lubrificação e 
Troca de Lubrificante
De posse das informações, aplique os dados na fórmula abaixo e obtenha o 
tempo para relubrificação de rolamentos (dado em horas).
Onde:
T = Tempo para a próxima lubrificação em horas de funcionamento;
K = Produto da multiplicação de todos os fatores de correção (Ft x Fc x Fm x Fv x Fp x Fd). 
Conforme tabela;
N = Velocidade (RPM);
d = Diâmetro Interno do Rolamento (mm).
PASSO 5 – Como Calcular a Frequência de Lubrificação e 
Troca de Lubrificante
Onde:
T = Tempo para a próxima 
lubrificação em horas de 
funcionamento;
K = Produto da multiplicação 
de todos os fatores de 
correção (Ft x Fc x Fm x Fv x 
Fp x Fd). Conforme tabela;
N = Velocidade (RPM);
d = Diâmetro Interno do 
Rolamento (mm).
PASSO 5 – Como Calcular a Frequência de Lubrificação e 
Troca de Lubrificante
O que irá definir a periodicidade para substituição da carga de óleo lubrificante ou 
hidráulico de um determinado equipamento são suas características físico-químicas. 
Por exemplo, um determinado óleo pode operar em funcionamento por 10 anos seguidos e 
não provocar nenhum problema ao equipamento, caso as suas características físico-
químicas estejam mantidas dentro dos padrões necessários para operação. É possível 
verificar as condições do lubrificante através de uma análise de óleo por meio de um 
laboratório.
Caso a empresa não faça análise de óleo, é possível determinar um período oportuno 
através do método abaixo:
O que mais impacta na alteração da característica físico-química de um óleo lubrificante são 
as alterações constantes de temperatura. Portanto, os períodos para troca do lubrificante 
podem ser atrelados a temperatura de trabalho do lubrificante em função do tempo.
Em caso de Óleos Lubrificantes e Hidráulicos
PASSO 5 – Como Calcular a Frequência de Lubrificação e 
Troca de Lubrificante
Descubra a temperatura de trabalho do óleo e terá o momento mais oportuno para a troca. 
Conforme gráfico abaixo:
Em caso de Óleos Lubrificantes e Hidráulicos
Óleos sintéticos (faixa 
amarela) resistem 
temperaturas maiores que 
óleos minerais (faixa cinza). 
Portanto, os seus períodos de 
troca podem ser maiores que 
os dos óleos minerais.
Passo 6 - Acompanhamento e controle
• Visando racionalizar o uso dos óleos e graxas lubrificantes, sempre que é elaborado 
um programa geral de lubrificação procura-se reduzir ao máximo a quantidade de 
produtos recomendados.
• No que se refere ao controle, podem ser elaboradas fichas para cada seção da 
empresa, nas quais serão mencionados os respectivos equipamentos e anotados 
dados como: frequência de lubrificação, quantidade de lubrificantes a aplicar etc.
• Tais fichas são distribuídas aos operários encarregados da execução da lubrificação 
e devem ser devolvidas com as anotações devidas.
• O consumo é controlado, quando possível, por equipamento. Em geral, para 
métodos de lubrificação manual (almotolia, pistola de graxa, copos graxeiros, copos 
conta-gotas etc.), fica difícil o controle de consumo por equipamento.
• Recomenda-se, nesse caso, considerar o consumo por seção, dividi-lo pelo número 
de pontos lubrificados, obtendo-se então um consumo médio por ponto de 
lubrificação, que multiplicado pelo número de pontos a lubrificar do equipamento, 
fornece o seu consumo médio no período de tempo considerado.
• Esse consumo deve ser dimensionado de acordo com o porte de cada empresa. 
Passo 6 - Acompanhamento e controle
Passo 6 - Acompanhamento e controle
Passo 6 - Acompanhamento e controle