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© UNIP 2020 all rights reserved Universidade Paulista Química Aplicada Aula 1 - Lubrificação Cursos: Engenharia Mecânica e Engenharia Mecatrônica © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICAÇÃO (SLIDE 01/46) ▪ Para se fazer deslizar um corpo sobre outro, deve-se vencer uma força de resistência ao movimento. Essa força que tende a se opor ao movimento é denominada de força de atrito, resistência de atrito ou simplesmente atrito (Figura 1) (TASSINARI et al, 2004). © UNIP 2020 all rights reserved Figura 1 – Atrito. LUBRIFICAÇÃO (slide 02/46) Fonte: Senai e CST, 1997. © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICAÇÃO (slide 03/46) ▪ O atrito reduz a energia utilizada e contribui para o desgaste das partes em contato. ▪ Para que o atrito entre duas superfícies em movimento relativo seja reduzido, introduz- se uma substância entre as mesmas, conhecida como lubrificante (Figura 2) (TASSINARI et al, 2004). © UNIP 2020 all rights reserved Figura 2 – Situação sem lubrificação e com lubrificação. LUBRIFICAÇÃO (slide 04/46) Fonte: Senai e CST, 1997. © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICAÇÃO (slide 05/46) ▪ A função do lubrificante é possibilitar que o movimento se faça com um mínimo de aquecimento, ruído e desgaste. ▪ O lubrificante é uma substância simples ou composta ou até mesmo uma mistura de substâncias que tem a capacidade de satisfazer os requisitos da lubrificação industrial (TASSINARI et al, 2004). © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICAÇÃO (slide 06/46) ▪ Nas figuras 3 a 12 estão alguns exemplos de peças e equipamentos que necessitam de lubrificação. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 3 – Motores de combustão. LUBRIFICAÇÃO (slide 07/46) Fonte: Motores de Combustão, 2017. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 4 – Retroescavadeira. LUBRIFICAÇÃO (slide 08/46) Fonte: Auto Indústria, 2020. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 5 – Sistema hidráulico. LUBRIFICAÇÃO (slide 09/46) Fonte: Mundial Tractor, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 6 – Sistema de lubrificação de corrente e rolamento. LUBRIFICAÇÃO (slide 10/46) Fonte: Direct Industry, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 7 – Lubrificação de rolamento. LUBRIFICAÇÃO (slide 11/46) Fonte: Mecânica Industrial, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 8 – Lubrificação de engrenagens. LUBRIFICAÇÃO (slide 12/46) Fonte: Cadium, 2018. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 9 – Empilhadeira. LUBRIFICAÇÃO (slide 13/46) Fonte: Clark, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 10 – Guindaste. LUBRIFICAÇÃO (slide 14/46) Fonte: Acro Cabo, 2019. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 11 – Esteira transportadora. LUBRIFICAÇÃO (slide 15/46) Fonte: Daido Industrial e Comercial, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 12 – Robô. LUBRIFICAÇÃO (slide 16/46) Fonte: Gamero, 2018. © UNIP 2020 all rights reserved TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO (slide 17/46) ▪ A lubrificação é considerada limite ou restrita quando a película lubrificante apresenta espessura mínima, tênue (pouco espesso, fino) (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). © UNIP 2020 all rights reserved TIPOS DE LUBRIFICAÇÃO (slide 18/46) ▪ A lubrificação é considerada hidrodinâmica ou plena quando as superfícies em movimento relativo estão separadas por um fluido de espessura apreciável e não apresenta desgaste metálico entre as superfícies. A película contínua de lubrificante apresenta espessura variável entre 0,025 e 0,25 mm (TASSINARI et al, 2004). © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 19/46) ▪ Os mais utilizados são: ✓Grafite (grafita): é muito eficiente a altas temperaturas (até 370ºC). Pode ser aplicado em pó, como aerossol, como uma pasta ou uma carga para graxas. Ex: lubrificação de moldes de vidro; fechaduras; canaletas de vidro; antenas; trilhos; portões; cadeados; máquinas e equipamentos industriais, automotivos e domésticos (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). © UNIP 2020 all rights reserved Figura 13 – Aplicação de grafite. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 20/46) Fonte: AliExpress, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 14 – Grafite em spray. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 21/46) Fonte: Iveparts, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 22/46) ▪ Os mais utilizados são: ✓Bissulfeto de molibdênio: é recomendado também para temperatura alta (até 400ºC). Pode ser aplicado em pó, disperso em água ou óleo ou misturado com graxa. Ex: aparelhos de precisão, eixos ferroviários, válvulas, compressores, roscas, suspensões de veículos, entre outros (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). © UNIP 2020 all rights reserved Figura 15 – Bissulfeto de molibdênio. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 23/46) Fonte: Mercado Livre, 2021a. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 16 – Graxa com bissulfeto de molibdênio. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 24/46) Fonte: Carrefour, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 25/46) ▪ Os mais utilizados são: ✓PTFE (politetra-flúor-etileno): indicado como agente desmoldante para plásticos e borrachas; como lubrificante de correntes de transmissão, engrenagens abertas, barramentos, fusos, como lubrificante de bicicletas. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 17 – Lubrificante PTFE. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 26/46) Fonte: 2QBike, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved Figura 18 – Graxa lubrificante PTFE. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 27/46) Fonte: Soluções industriais, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved ▪ Os mais utilizados são: ✓Talco: usado como lubrificante na prensagem de cerâmicas, na injeção de plásticos. ✓Mica: usada como lubrificante em poços de petróleo. LUBRIFICANTES SÓLIDOS (slide 28/46) © UNIP 2020 all rights reserved ▪ Os lubrificantes gasosos são utilizados quando não é possível a aplicação dos lubrificantes líquidos convencionais, em locais de difícil acesso. ▪ Exemplos de lubrificantes gasosos: ar seco, argônio seco, nitrogênio, gases halogenados (TASSINARI et al, 2004). LUBRIFICANTES GASOSOS (slide 29/46) © UNIP 2020 all rights reserved ▪ Do total de lubrificantes consumidos, cerca de 10% são graxas lubrificantes, que são produtos semi-sólidos com base de óleo lubrificante (TASSINARI et al, 2004). LUBRIFICANTES PASTOSOS OU SEMI-SÓLIDOS (slide 30/46) © UNIP 2020 all rights reserved ▪ Graxa = engrossador + líquido lubrificante + aditivos. ▪ Engrossador é um sabão. ▪ Líquido lubrificante é um óleo mineral ou sintético (CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). LUBRIFICANTES PASTOSOS OU SEMI-SÓLIDOS (slide 31/46) © UNIP 2020 all rights reserved ▪ As graxas são aplicadas em locais em que os óleos não seriam eficazes por causa da sua tendência natural a escorrer. São usadas quando é necessária a formação de um selo protetor, que evita a entrada de contaminantes (CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). LUBRIFICANTES PASTOSOS OU SEMI-SÓLIDOS (slide 32/46) © UNIP 2020 all rights reserved Figura 19 – Graxa em rolamento. LUBRIFICANTES PASTOSOS OU SEMI-SÓLIDOS (slide 33/46) Fonte: Abecom, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved GRAXA À BASE DE SABÃO DE CÁLCIO (slide 34/46) ▪ A graxa à base de sabão de cálcio possui aparência amanteigada, é resistente à água e é aplicada em temperatura até 70ºC. Pode ser usada na seção úmida de máquinas de fabricação de papel, em locais onde há necessidade de proteção contra água salina, na lubrificação de bombas (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). © UNIP 2020 all rights reserved Figura 20 – Graxa à base de sabão de cálcio. GRAXA À BASE DE SABÃO DE CÁLCIO (slide 35/46) Fonte: Portal Lubes, 2019. © UNIP 2020 all rights reserved ▪ A graxa à base de sabão de sódio não pode ser usada em presença de água, pois este sabão é solúvel em água. Apresenta textura fibrosa e pode ser usada até 180ºC. Exemplo: Roda de veículos, engrenagens(TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). GRAXA À BASE DE SABÃO DE SÓDIO (slide 36/46) © UNIP 2020 all rights reserved Figura 21 – Graxa à base de sabão de sódio. GRAXA À BASE DE SABÃO DE SÓDIO (slide 37/46) © UNIP 2020 all rights reserved ▪ A graxa à base de sabão de alumínio assemelham-se às graxas de cálcio. Exemplo: Chassis de veículos (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). GRAXA À BASE DE SABÃO DE ALUMÍNIO (slide 38/46) © UNIP 2020 all rights reserved Figura 22 – Graxa à base de sabão de alumínio. GRAXA À BASE DE SABÃO DE ALUMÍNIO (slide 39/46) Fonte: Mercado Livre, 2021b. © UNIP 2020 all rights reserved ▪ A graxa à base de sabão de lítio assemelham-se às graxas de alumínio, mas possuem alta resistência de 180ºC a 200ºC. Substituem todos os outros tipos de graxas (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). GRAXA À BASE DE SABÃO DE LÍTIO (slide 40/46) © UNIP 2020 all rights reserved Figura 23 – Graxa a base de sabão de lítio. GRAXA À BASE DE SABÃO DE LÍTIO (slide 41/46) Fonte: Real Parafusos, 2021. © UNIP 2020 all rights reserved ▪ Os aditivos para graxas são: inibidores de oxidação, inibidores de corrosão, lubrificantes sólidos (grafite, bissulfeto de molibdênio, mica), agentes de adesividade (látex líquido), agente de extrema pressão (composto de enxofre, cloro, fósforo) (TASSINARI et al, 2004; CARRETEIRO e BELMIRO, 2006). ADITIVOS PARA GRAXAS (slide 42/46) © UNIP 2020 all rights reserved Referências (slide 43/46) ABECOM. Graxa para rolamento SKF: saiba como escolher o tipo certo para seu equipamento. Disponível em: https://www.abecom.com.br/graxa-para-rolamento-skf-tipos- e-aplicacoes/. Acesso em 24/03/2021. ACRO CABO. Confira uma lista com os principais tipos de guindastes que existem no mercado e o cabo de aço mais indicado para cada um deles. 2019. Disponível em: https://acrocabo.com.br/cabos-de-aco-para-guindastes-saiba-qual-o-cabo-ideal-para-cada- tipo-de-guindaste/. Acesso em 24/03/2021. ALIEXPRESS. Fechadura da porta – núcleo de lubrificação. Disponível em: https://pt.aliexpress.com/item/32919639373.html. Acesso em 24/03/2021. AUTO INDÚSTRIA. Case apresenta retroescavadeira elétrica. 2020. Disponível em: https://www.autoindustria.com.br/2020/07/16/case-apresenta-retroescavadeira-eletrica/. Acesso em 24/03/2021. CADIUM. Dicas de lubrificação com óleo sintético para engrenagens. 2018. Disponível em: https://www.cadium.com.br/dicas-de-lubrificacao-com-oleo-sintetico-para- engrenagens/. Acesso em 24/03/2021. CARREFOUR. Graxa de bissulfeto de molibdênio pasta G. Disponível em: https://www.carrefour.com.br/graxa-de-bissulfeto-de-molibdenio-pasta-g-quick-shot-30g- mp13940220/p. Acesso em 24/03/2021. © UNIP 2020 all rights reserved Referências (slide 44/46) CARRETEIRO, R. P.; BELMIRO, P. N. A. Lubrificantes e lubrificação industrial. Rio de Janeiro: Interciências, IBP, 2006. CLARK. Empilhadeira GTS25/30/33. Disponível em: https://clarkempilhadeiras.com.br/produto/gts-25-30-33/. Acesso em 24/03/2021. DAIDO INDUSTRIAL E COMERCIAL. Conheça os diferentes tipos de esteiras transportadoras para indústrias. Disponível em: http://daido.com.br/industrial/conheca- os-tipos-de-esteiras-transportadoras-para-industrias/. Acesso em 24/03/2021. DIRECT INDUSTRY. Sistema de lubrificação ar-óleo. Disponível em: https://www.directindustry.com/pt/prod/skf-lubrication-systems-gmbh/product-590- 395996.html. Acesso em 24/03/2021. GAMERO, I. Robôs industriais: tudo que você precisa saber. 2018. Disponível em: https://www.pollux.com.br/blog/robos-industriais-tudo-o-que-voce-precisa-saber/. Acesso em 24/03/2021. IVEPARTS. Grafite spray para fechaduras e canaletas. Disponível em: https://www.iveparts.com.br/motor/grafite-spray-para-fechaduras-e-macaneta-321-ml- ht4050-300056. Acesso em 24/03/2021. MECÂNICA INDUSTRIAL. Qual é a graxa para o seu rolamento? Disponível em: https://www.mecanicaindustrial.com.br/qual-e-a-graxa-correta-para-o-seu-rolamento/. Acesso em 24/03/2021. © UNIP 2020 all rights reserved Referências (slide 45/46) MERCADO LIVRE. Molykote A2 lubrificante. Disponível em: https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-828294292-molykote-a2-lubrificante-aditivo-para- motores-envio-ja-_JM. Acesso em 24/03/2021a. MERCADO LIVRE. Graxa de alumínio 1 kg. Disponível em: https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-907434133-graxa-de-aluminio-01-kg-_JM. Acesso em 24/03/2021. MOTORES DE COMBUSTÃO. Lubrificação nos motores de combustão – a evolução. 2017. Disponível em: https://motoresdecombustao.blogspot.com/2017/06/lubrificacao-nos- motores-de-combustao.html. Acesso em 24/03/2021. MUNDIAL TRACTOR. Peças para sistemas hidráulicos. Disponível em: https://www.mundialtractor.com.br/sistemas-hidraulicos/. Acesso em 24/03/2021. PORTAL LUBES. Estaria a indústria de graxas tendendo ao uso de cálcio? 2019. Disponível em: https://portallubes.com.br/2019/01/graxas-tendendo-ao-uso-de-calcio/. Acesso em 24/03/2021. REAL PARAFUSOS. Graxa azul de lítio 80 gr. Disponível em: https://www.realparafusos.com.br/graxa-azul-de-litio-80gr-garin. Acesso em 24/03/2021. © UNIP 2020 all rights reserved Referências (slide 46/46) SENAI e COMPANHIA SIDERÚRGICA DE TUBARÃO (CST). Mecânica: lubrificação. 1997. Disponível em: http://www.abraman.org.br/docs/apostilas/mecanica-lubrificacao.pdf. Acesso em 24/03/2021. SOLUÇÕES INDUSTRIAIS. Lubrificante sintético PTFE. Disponível em: https://www.solucoesindustriais.com.br/empresa/instalacoes_e_equipamento_industrial/me talite-industria-e-comercio-de-vedantes-ltda-/produtos/lubrificacao/lubrificante-sintetico- ptfe. Acesso em 24/03/2021. TASSINARI C.A. et al. Química tecnológica. São Paulo: Pioneira Learning Thomsom, 2004. 2QBIKE. Lubrificante PTFE 100% seco dry lube. Disponível em: http://www.2qbike.com/shop/lang-pt/127-lubrificante-seco-drylube.html. Acesso em 24/03/2021.
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