Fundamentos da Lubrificação e Lubrificantes

PROF. DENILSON J. VIANA

Apresentação

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IntroduçãoA Lubrificação é parte da Tribologia.

Tribologia

Tribos = Atrito (Grego)

Logos = Estudo

A ciência e a tecnologia da interação entre superfícies com movimento relativo e dos assuntos e práticas relacionadas

Atrito

Desgaste

Lubrificação

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Tribologia

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Afeta quase todos os aspetos da nossa vida

Histórico

Carruagem encontrada em Tumba do Egito Antigo lubrificada com sebo de boi ou carneiro nos mancais das rodas

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Reprodução de uma pintura na parede do túmulo de Djehutihotep

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Avanço na revolução industrial

Considerações sobre Fenômenos Tribológicos

Ocorrem sempre com a interação de 2 superfícies solidas, resultando:

1. Dissipação de energia devido a resistência do movimento

oCalor e ruído

2. Durante o processo de escorregamento as superfícies se modificam

oMais lisas ou mais rugosas

oAlteração de propriedades físicas como dureza

oPerder material (desgaste)

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O atrito e o desgaste são sempre desvantajosos?

Quanto maior o coeficiente de atrito maior o desgaste?

Atrito

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É a resistência que se manifesta ao movimentar um corpo sobre outro.

Experimento para determinação da força de atrito

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• É através destas regiões localizadas de contato que forças são

exercidas entre os dois corpos, e são estas forças que são responsáveis

pelo atrito.

Conceito de Área de Contato Real

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Atrito de Rolamento x Atrito de Deslizamento

Uma força tangencial F é necessária para mover o corpo sobre a superfície

A relação entre a força F e a carga normal N é conhecida como coeficiente de atrito, µ.

𝜇 =𝐹

𝑁

N N

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Coeficiente de Atrito Estático

𝜇𝑒 =𝑓𝑚𝑎𝑥𝑁

Coeficiente de Atrito Dinâmico

𝜇𝑑 =𝑓𝑒𝑠𝑐𝑁

Faixa do coeficiente de

atrito

0,001 à 10 (no vácuo)

Normalmente

Entre 0,1 a 1,0 (deslizamento

no ar)

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As Leis do Atrito

Leonardo da Vinci (1452-1519): Constatou que a força de atrito é proporcional à carga e independente da área nominal de contato.

Guillaume Amontons (1699): Formulou duas leis empíricas Leis do Atrito de Deslizamento.

Coulomb (1785): Formulou a terceira lei do Atrito

Primeira Lei do Atrito

A força de atrito é proporcional a carga normal (coeficiente de atrito é constante)

A figura mostra resultados típicos para o deslizamento não lubrificado, no ar, do aço sobre alumínio polido.

O coeficiente de atrito permanece efetivamente constante apesar da carga ter variado por um fator de 106.

Segunda Lei do Atrito

A força de atrito é independente da área aparente de contato

A figura mostra o coeficiente de atrito para a madeira em deslizamento sobre uma superfície de aço não lubrificado.

A carga normal foi mantida constante, enquanto a área aparente de contato variou de por um fator de cerca de 250.

O valor do atrito demonstra ser efetivamente constante.

Terceira Lei do Atrito

A força de atrito é independente da velocidade de deslizamento.

- É fruto da observação de que a força de atrito necessária para iniciar o deslizamento é normalmente maior do que a força necessária para mantê-lo.

Coeficiente de atrito estático - e

Coeficiente de atrito dinâmico - d

e > d

d – após iniciar o movimento, este coeficiente tende a ser

independente da velocidade de deslisamento.