ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Gerência de Manutenção

Prof. Jorge Marques

Aulas 21Lubrificação

Fontes consultadas: XENOS. Gerenciando a manutenção produtiva

Projeto de Engenharia Mecânica. Shigley, J.Telecurso 2000 - Mecânica. Apostila de Manutenção

Introdução

• A lubrificação é um dos itens mais importantes na preservação das condições de trabalho de superfícies de contato com movimentos relativos.

• Conhecer os princípios e conceitos da lubrificação é fundamental para que o gestor da manutenção consiga atingir o objetivo de GARNTIR MÁXIMA DISPONIBILIDADE DE EQUIPAMENTOS para a produção a BAIXOS CUSTOS no curto e no longo prazo.

Introdução

Lubrificação. Tem o objetivo de:– Reduzir o atrito– Reduzir o desgaste– Reduzir o aquecimento

das peças se movem em relação às outras.

Funções secundárias da lubrificação: vedação, proteção corrosiva, aumento da vida útil, reduzir ruídos.

Introdução

Lubrificante

Um lubrificante é qualquer substância que, quando inserida entre duas superfícies móveis, atende aos propósitos da lubrificação.

Introdução

• A lubrificação é requerida quando há movimento relativo entre uma peça e outra. A aplicação mais usual é nos mancais de deslizamento e nos mancais de rolamento.

Mancais podem ser submetidos a condições severas de funcionamento.

Introdução

• Em outras situações, o movimento relativo ocorre em baixas temperaturas, baixas velocidades e com cargas leves. Muitas vezes basta uma bucha de nylon ou outro material plástico ou de produtos da metalurgia do pó, dispensando a aplicação de materiais adicionais na lubrificação.

Introdução

Nos dois exemplos anteriores temos lubrificação: no primeiro é necessário adicionar elemento lubrificante. No segundo a lubrificação é permanentemente garantida pelas propriedades lubrificantes dos materiais empregados

Tipos ou modos de lubrificação

Os tipos ou modos de lubrificação podem ser classificados em:

• Hidrodinâmicos• Hidrostáticos• Elastoidrodinâmico• De Contorno• De Filme Sólido.

Lubrificação Hidrodinâmica

• Ocorre quando as superfícies de carregamento e do mancal são totalmente separadas por um filme relativamente espesso de lubrificante devido à velocidade relativa.

• O lubrificante é puxado pelo eixo a uma velocidade relativamente alta e, mesmo diante da força gravitacional, forma um filme entre eixo e mancal capaz de isolar completamente o contato metal-metal.

• É também chamada de lubrificação de filme completo ou lubrificação fluida.

Lubrificação Hidrodinâmica

A figura ilustra a criação do filme lubrificante devido o aumento da velocidade.

Lubrificação Hidrostática

• Um fluido é introduzido entre duas superfícies à pressão suficiente para promover o afastamento destas superfícies por um filme lubrificante.

• Muito comum usar o ar ou a água para esta finalidade.

• Diferentemente da lubrificação hidrodinâmica, a lubrificação hidrostática não exige alta velocidade relativa. Sequer exige movimento relativo.

• O filme é formado pela pressão estática do fluido.

Lubrificação Elastohidrodinâmica

• Ocorre quando o lubrificante é introduzido entre superfícies que estão em contato rolante, tais como engrenagens ou mancais de rolamento.

Lubrificação de Contorno

• Quando a lubrificação hidrodinâmica não pode se completar, seja devido à alta viscosidade do lubrificante, seja devido à baixa velocidade relativa, o quase contato metal-metal é dito lubrificação de contorno.

Lubrificação de Filme Sólido

• Usa-se um lubrificante sólido.• Esta condição é exigida para temperaturas extremas,

onde a ação de óleos lubrificantes é ineficaz devido à queda da viscosidade devido à temperatura.

• Lubrificantes sólidos: grafita, bissulfeto de molibdênio, talco, etc.

Velocidade relativa x atrito entre as partes deslizantes

• Em baixas velocidades, a lubrificação é de contato. Ao atingir a velocidade de filme contínuo (hidrodinâmica), ocorre redução brusca do atrito. Depois, com mais velocidade, os atritos fluidodinâmicos ficam mais intensos.

Tipos de Lubrificantes

• Os lubrificantes podem ser: sólidos, pastosos, líquidos ou gasosos.

• Os lubrificantes sólidos, devido a diversos fatores como, dificuldade de aplicação, entre outros, raramente são utilizados sozinhos. São geralmente misturados com outros lubrificantes pastosos, ou líquidos, na forma de aditivos, melhorando características desses.

Lubrificantes Sólidos

Os lubrificantes sólidos mais usuais são:

1) sólidos lamelares - dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, grafite, dissulfeto de

tântalo, fluoreto de cálcio, mica, talco.

2) Polímeros – polifluoretileno, politetrafluorcloroetileno (útil em temperaturas criogênicas), politetrafluoretileno, nylon, acetal, poliuretano.

Lubrificantes Pastosos

Os lubrificantes pastosos são as graxas e são formadas por:

1. composições betuminosas,

2. sebo animal,

3. graxas sintéticas

4. etc.

Lubrificantes Líquidos

Lubrificantes líquidos usados comercialmente são os óleos:

1) óleos minerais

2) óleos graxos

3) óleos compostos

4) óleos sintéticos

Óleos Minerais

Os óleos minerais são obtidos do petróleo• Dependendo de sua origem podemos ter dois tipos de

petróleo: os naftênicos e os parafínicos.• Os óleos parafínicos, normalmente, são os mais

requeridos. Eles possuem alto ponto de fluidez, alto índice de viscosidade, boa resistência à oxidação, menor oleosidade, menor resíduo de carbono.

• Os óleos minerais podem receber aditivos sólidos ou serem misturados a outros óleos.

Óleos graxos

• São de origem animal ou vegetal. Têm boas características lubrificantes, mas, apresentam a grande desvantagem de baixa resistência à oxidação. Por isso, são utilizados como aditivos aos óleos minerais.

• Os óleos graxos de origem vegetal, mais utilizados são: o óleo de rícino (de mamona), óleo de coco, óleo de oliva, óleo de semente de algodão, etc.

• Os óleos graxos de origem animal são: o óleo de banha, óleo de mocotó, sebo, óleo de baleia, óleo de foca, etc.

Óleos Compostos

• Os óleos compostos são formados por misturas de óleos minerais com óleos sintéticos. Consegue-se assim, melhorar as características dos óleos minerais e obter óleos a custo mais baixo que os sintéticos.

Óleos Sintéticos

• Os óleos sintéticos são os lubrificantes líquidos de capacidade superior. Mas o custo também é elevado. Estão em constante desenvolvimento e, portanto, a cada dia surgem novos, com características cada vez melhores (ou não).

• Normalmente são usados em locais em que os outros lubrificantes falham.

Óleos Sintéticos

• Materiais mais utilizados na fabricação de sintéticos:

1) ésteres de ácidos monobásicos e dibásicos, de organofosfatos e de silicatos,

2) silicones,

3) compostos de éteres poliglicol,

4) compostos halogenados.