MÉTODOS DE APLICAÇÃO DE LUBRIFICANTES

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU Trabalho de Manutenção e Lubrificação de Equipamentos MÉTODOS DE APLICAÇÃO DE LUBRIFICANTES Grupo 20: Enrico Giorge Grando RA Lukas Gonçalves Sobral RA Pierre Neves Camargo RA Profº Dr. João Candido Fernandes Outubro, 2010

2 1. Introdução Princípios básicos de lubrificação A lubrificação pode ser definida como fenônemo da redução de atrito entre duas superfícies em movimento relativo, por meio da introdução entre as mesmas. Estas substâncias interpostas pode ser sólida, como a grafita, por exemplo. Temos, então, um caso de lubrificação sólida. A grafita é o lubrificante mais recomendado para fechaduras de automóveis. Esta é uma aplicação prática na qual o lubrificante sólido é insuperável. Entretanto, o mais usual é a lubrificação fluida, sendo usado um óleo mineral, de petróleo. Embora de pouco emprego prático, diversos outros fluidos podem ser usados, inclusive ar ou água em casos especiais. Muito conveniente é o emprego, no caso de bombas, do próprio líquido a ser bombeado como lubrificante. A função precípua do lubrificante é possibilitar que o movimento se faça com um mínimo de aquecimento, ruído e desgaste. Isto é possível substituindo-se o atrito direto entre as duas superfícies, que, em geral, são metálicas, pelo denominado atrito fluido. A espessura do fluido entre as superfícies em movimento deve ser superior à soma das alturas das rugosidades das mesmas. Dispositivos de Lubrificação Os dipositivos e acessórios comumente usados são: Dispositivos de lubrificação a óleo; Dispositivos de lubrificação a graxa; Lubrificador Mecânico; Lubrifificador Hidrostático; Sistema Centralizado; Lubrificação por névoa; Acessórios de lubrificação. A escolha do entre o óleo e a graxa para a lubrificação depende fundamentalmente do projeto e da praticabilidade da utilização. A escolha do equipamento para a lubrificação visa: a) Promover a lubrificação correta do equipamento; b) Evitar lubrificação por excesso ou por falta; c) Eliminar falha pessoa; d) Aumentar a produtividade; e) Prolongar a vida útil do equipamento. A escolha do método de aplicação do lubrificante depende dos seguintes fatores: a) Tipo do lubrificante; graxa ou óleo; b) Viscosidade; c) Quantidade de óleo; d) Custo do dispositivo adequado; 2

3 2. Meios de Lubrificação a Óleo Veremos a seguir métodos de aplicação de lubrificantes que, com maior ou menor eficiência procuram atender as condições citadas. 2.1 Por Gravidade Lubrificação Manual Almotolia: Método simples, porém ineficiente devido às condições de excesso ou falta de lubrificante, por depender do ser humano Copo com Vareta: Neste copo há uma agulha que, passando por um orifício de diâmetro pouco maior do que seu próprio, repousa sua extremidade sobre o eixo que, quando em rotação, dá um movimento alternativo à agulha, fazendo com que uma quantidade de óleo desça durante o período em que o eixo está girando Copo Conta-Gotas: Apresenta a vantagem de regular a quantidade de óleo, deixando cair um certo número de gotas por minuto. Permite que ele entre em operação quando requerido Sistema de circulação: Neste sistema há uma bomba situada no interior do depósito de óleo, que o bombeia para outro depósito localizado acima do equipamento, onde o óleo flui para atingir os pontos a lubrificar. 2.2 Por Capilaridade Copo com Mecha: É baseado no princípio da capilaridade. A passagem do óleo depende do pavio que, com a utilização, pode ficar sujo, impedindo o escoamento. A vazão depende da viscosidade do óleo, da temperatura e do tamanho e trançado do pavio Lubrificação por Estopa: É usada para lubrificar mancais dos eixos de vagões e baseia-se na ação capilar da estopa embebida em óleo. 2.3 Por Salpico É o aproveitamento do movimento das peças que, mergulhadas no óleo, espargem- no para todas as partes Lubrificação por Anel ou por Corrente: O óleo fica em um reservatório abaixo do mancal. Ao redor do eixo repousa um anel de diâmetro maior, com sua parte inferior mergulhada no banho. Com a rotação do eixo, o anel acompanha, arrastando- o e espargindo- o. O óleo arrastado é raspado por uma antepara situada na parte superior, fazendo com que o óleo caia em uma canaleta de distribuição. Pode ser usada também uma corrente, quando se requer maior quantidade de óleo no mancal ou quando se utiliza óleo mais viscoso. 3

4 2.3.2 Lubrificação por Colar: O anel é substituído por um colar fixo ao eixo. Este sistema é usado em mancais sujeitos a altas rotações ou quando se requer óleo viscoso Lubrificação por Borrifo: O lubrificante contido no depósito é borrifado às partes internas mediante o movimento das peças. 2.4 Por Imersão As peças encontram- se submersas no óleo Lubrificação por Banho: O conjunto eixo- mancal está mergulhado no óleo. É largamente usado em mancais de rolamentos em eixos horizontais e em caixas de engrenagens. 2.5 Por Sistema Forçado Lubrificação por Perda: Utiliza-se uma bomba que retira óleo de um reservatório, forçando- o entre as superfícies metálicas. É bastante aplicado na lubrificação de cilindro de compressor e na de mancais Lubrificação por Circulação: Neste sistema o óleo é bombeado de um depósito para as partes a serem lubrificadas. O óleo, após passagem pelas peças retorna ao reservatório. 3. Meios de Lubrificação a Graxa 3.1 Pistola: É uma bomba manual que introduz a graxa por intermédio do pino graxeiro. Os pinos podem ser dos tipos botão, pressão e embutido, e são dotados de válvulas de retenção. 3.2 Copo Stauffer: Os copos são enchidos com graxa e, ao girar a tampa, a graxa é impelida pelo orifício localizado na parte inferior do copo. Quando a tampa chegar ao fim do curso da rosca, o copo deve ser preenchido. 3.3 Pincel ou Espátula: Sistema manual de aplicação de uma película de graxa na parte a ser lubrificada. 3.4 Enchimento: Usado em mancais de rolamento. A graxa é aplicada manualmente até 2/3 da capacidade do depósito. 4. Lubrificador Mecânico Consiste em uma caixa metálica onde o óleo é colocado e pistões funcionam como bombas, levando as gotas de óleo até as partes a serem lubrificadas; a quantidade que cada um dos pistões fornece pode ser regulada por meio de um parafuso. É empregado na lubrificação de cilindros de máquinas a vapor, cilindros de motores de 4

5 combustão interna e cilindros de compressores. Alguns lubrificadores são equipados com visores cheios de glicerina ou mistura de glicerina com água. 5. Lubrificador Hidrostático É um aparelho usado para lubrificar cilindros de máquinas a vapor, por atomização ou por aplicação direta nas paredes dos cilindros. A operação depende da pressão produzida pelo vapor condensado e age sobre o óleo no reservatório para forçálo através da linha de vapor. A quantidade de óleo fornecida independe da rotação da máquina; em uma rotação variável da máquina, a quantidade não é sempre proporcional aos requerimentos de lubrificação. 6. Sistema Centralizado Constitui um método de lubrificação a graxa ou a óleo com a finalidade de lubrificar um elevado número de pontos, possibilitando o abastecimento de uma quantidade certa de lubrificante, independente de sua localização, o que permite a redução da mão- de- obra de lubrificação. Os tipos de sistemas mais comumente encontrados são os operados manualmente e por motor elétrico, ditos automáticos. Um sistema centralizado completo possui os seguintes componentes: bomba e manômetros; redes de suprimento (principal e distribuidoras); válvulas e porcas de compressão; conexões e joelhos; acoplamentos e uniões. 1. Sistema operado manualmente: é empregado na lubrificação de pontos de moderada freqüencia. Geralmente são circuitos pequenos. Nem sempre este sistema requer retorno do óleo e por isso é adequado para tipo perda total. 2. Sistema automatizado: empregam-se os automáticos, nas quais há necessidade de lubrificação contínua. Há um dispositivo acoplado ao motor elétrico que permite regular o número de operações por hora de efetivo trabalho. 7. Lubrificação por Névoa 1. Fundamentos: No sistema de lubrificação por névoa, o óleo é pulverizado e levado em um fluxo de ar até as partes a serem lubrificadas. A nebulização é gerada pelo mesmo princípio do carburador. O ar é forçado a passar em um Venturi, onde se origina a atomização, pela velocidade com que o ar passa através da cúpula de alimentação. As partículas mais pesadas que o ar, ao se chocarem com uma antepara, retornam ao reservatório. A viscosidade do óleo constitui um fator importantíssimo na produção da nebulização, havendo assim necessidade de aquecedores de ar e de óleo juntamente com controles termostáticos. 2. Reclassificação: a recuperação do óleo atomizado por meio de anteparas ou reclassificadores é chamada reclassificação do óleo atomizado. Na saída do Venturi podemos encontrar 3 tipos de conexões névoa, atomização, condensação. Essas conexões permitem proporcionar diversos graus de reclassificação. 5

6 3. Fatores operacionais: a operação desse sistema requer cuidados especiais em suas regulagens: temperatura do ar de sucção, temperatura do óleo no reservatório, pressão do ar e fluxo do óleo. 4. Características do lubrificante: as características principais que devem ser consideradas na seleção do lubrificante são: viscosidade, estabilidade a altas temperaturas, características de reclassificação e nebulização, toxicidade e aditivos. A viscosidade é ditada pela necessidade das partes a serem lubrificadas. Como a formação da nebulização aumenta à medida que se diminui a viscosidade e como a viscosidade diminui à medida que se aumenta a temperatura, deduz- se que, com o aumento de temperatura, aumenta a formação de nebulização. Como regra geral, onde há mais de um tipo de óleo em uso para lubrificar um equipamento, deve-se escolher o óleo usado para as mais severas condições de operação desse equipamento. Para aplicações que não requeiram óleos EP é prática usar óleo de turbina e, no caso de óleos EP, usar óleos especiais para nebulização, chamados Oils Mist. 5. Quantidade de óleo: a quantidade de óleo para lubrificar cada componente do equipamento é importante para obter os benefícios de um sistema de nebulização. 8. Acessórios de Lubrificação 1. Talha: A talha serve para mover tambores de lubrificantes. Podem ser manuais ou elétricas. 2. Empilhadeira: É utilizada na estocagem dos tambores. 3. Tanque: É utilizado para limpeza do equipamento de lubrificação. 4. Misturador: É intensivamente aplicado para misturar óleo solúvel com água. 5. Torneira: É usada para retirar o óleo do tambor e é aplicada nos orifícios dos bujões de enchimento. 6. Equipamento de Retirada de Óleo: Geralmente usam-se bombas manuais, que são instaladas no bujão do tambor. 7. Equipamento para Retirada de Graxa: A graxa, devido a sua consistência, exige a remoção da tampa e instalação de um equipamento especial à base de ar comprimido que a mantém comprimida contra a base do tambor, mediante uma chapa. 8. Enchedores de Pistola de Graxa: São úteis para evitar contaminação. Podem ser manuais ou a ar comprimido. 9. Pistolas Portáteis para Graxa: São usadas para lubrificação de grupos de equipamentos. Podem ser a ar comprimido ou a eletricidade. 10. Carrinhos de lubrificação: Devido à necessidade de aplicar diferentes tipos de lubrificantes a vários equipamentos em locais distantes, usam-se carrinhos de lubrificantes. 11. Lubrificadores de Fusos Têxteis: São aparelhos utilizados para retirar o óleo usado, limpar o recipiente e aplicar óleo novo. 12. Comboios de Lubrificações: O comboio de lubrificação é utilizado no abastecimento de lubrificantes para empresas de construção e terraplanagem, na lubrificação de tratores, escavadeiras, motoniveladoras, guindastes e outros 6

7 equipamentos, sem necessidade de os equipamentos se afastarem do local de operação. É montado em sólida plataforma, especialmente projetada para ser instalada sobre carroçaria de caminhão. Além da plataforma um comboio de lubrificação possui os seguintes componentes: propulsores de graxa, propulsores de óleo, carretéis porta-mangueira para graxa, carretéis porta-mangueira para óleo, carretéis porta-mangueira para ar e compressor de ar. 9. Bibliografia CARRETEIRO, R.P., MOURA, C.R.S. Lubrificantes e Lubrificação. São Paulo: L.T.C. Editora S.A., p. DRAPINSKI, J. Manual de Manutenção Mecânica Básica. São Paulo: Ed. McGraw-Hill do Brasil, p. TAVARES, L.A. Controle de Manutenção por Computador. Rio de Janeiro: Editora Técnica Ltda, NEPOMUCENO, L.X. Manutenção Preditiva em Instalações Industriais. São Paulo: Ed. Edgard Blucher Ltda., p. MIRSHAWKA, V. Manutenção Preditiva - Caminho para Zero Defeitos. São Paulo: Makron Books do Brasil, p. 7