RESUMO. os diâmetros das crateras de desgaste das. viscosidade semelhante à do óleo base da. massa, contaminados ou não.

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1 71 cnseguir aumentar temp de funcinament ds equipaments. A prgressã das mesmas [1, 2, 3]. cntaminantes, permite prever efeit da presença desses cntaminantes,[4, 5]. uma massa lubrificante cm aditivs extrema pressã (EP) e um óle de adptada, pr ser recnhecida cm uma iníci de avarias e n cntrl da terms de desgaste, de um rgã mecânic Cm lubrificantes fram utilizads 2. LUBRIFICANTES 40 C) O estud d cmprtament, em A realizaçã de ensais em cndições das técnicas mais eficientes na detecçã d análise d lubrificante é, cada vez mais lubrificad, quand lubrificante cntém cntrladas é uma das frmas de avaliar s sã cada vez mais utilizadas pr frma a As técnicas de cntrl da cndiçã efeits da cntaminaçã n lubrificante. Características 1. INTRODUÇÃO viscsidade semelhante à d óle base da esferas. análise ds lubrtficantes pr ferrgrafia cm RESUMO. s diâmetrs das crateras de desgaste das silíci, em diferentes percentagens de cntaminaçã. Sã cmparads s resultads da Neves Graça Seabra j (3) utilizand cm lubrificantes óle e massa cntaminads cm pó de ferr e carbnet de Neste trabalh descrevem-se s resultads de ensais realizads numa máquina de 4 esferas (3) DEMEGI/FEUP, Faculdade de Engenharia da Universidade d Prt DEM/I$EP, Institut Superir de Engenharia d Prt (2) INEGI, CETRIB, Leça d Bali, Prtugal LUBRIFICADO COM MASSA DESGASTE E CONTAMINAÇÃO NUM CONTACTO EHD 100 C) 15 C(KgIm3) Massa específica a Pnt de gta ( C) Graduaçã NLGI 2 - Tip de sabã Líti - Graduaçã 150 VG - Característica Massa EP Óle Viscsidade Cm. Óle base(cst a 40 C) Percentagem sabã 10 % - Viscsidade Cm. (Cst a - Viscsidade Ci (Cst a Tabela 1 aditivs EP - ds lubrificantes utilizads estã resumidas na tabela 1. As características ds lubrificantes uma referência de cntrl ds ensais realizads cm lubrificantes cntaminads. Os ensais realizads cm lubrificantes massa, cntaminads u nã. nã cntaminads fram tmads cm

2 Prcediments CONTAMINAÇÃO s LUBRIFI CANTES Cm cntaminantes fram usadas partículas de pó de ferr (Fe) e de carbnet de Silici (SiC). Algumas prpriedades ds cntaminantes utilizads sã apresentadas na tabela 2. sistema de aplicaçã de carga e pela unidade de cntrl, cm se mstra na figura 1. Tabela 2 Características ds cntaminantes.. Cntaminante Caractenstica Fe SiC Densidade mássica (Kg.m) Granulmetna Qim) Para preparar as misturas de lubrificante e cntaminante utilizads ns ensais fram seguids s prcediments indicads na tabela 3 [61. Tabela 3 de mistura de lubrificantes cm cntaminantes.... Tip de lubnficante Prcess de mistura Aqueciment em estufa a 50 C, Ole + durante 30 cntaminante minuts, seguid de agitaçã manual. Circulaçã entre Massa + duas seringas cntaminante à temperatura ambiente. 4. ENSAIOS NA MÁQUINA DE 4 ESFERAS. Os ensais fram realizads numa máquina de 4 esferas, em escrregament pur. A máquina de 4 esferas utilizada para realizaçã destes ensaids é da marca Plint & Camern. Fundamentalmente, uma máquina deste tip é cnstituída pr uma estrutura de suprte, um element mtr, uma unidade de suprte e fixaçã das esferas, um Fig 1 Ftgrafia da máquina de 4 esferas e unidade de cmand. Tds s ensais fram realizads nas mesmas. cndições: carga aplicada velcidade pressã média pressã máxima Hertz temperatura 20 Kgf 1500 rpm 1.82 Gpa 2.73 Gpa livre - As cntaminações fram estabelecidas em percentagem pnderal. Para cada nível de cntaminaçã e lubrificante fram realizads ensais cm diferentes númer de cicls. As tabelas 4 e 5 resumem s níveis de cntaminaçã e a duraçã ds ensais realizads cm óle e cm massa, respectivamente. Tabela 4 Ensais realizads cm óle Cntaminante Dçã_(minuts) %Fe %$iC Tabela 5 Ensais realizads cm massa Cntaminante Dçã(minuts ) %Fe %Fe %SiC %$iC

3 Temp (mm) 73 ensai também aumenta, cm seria minuts. A imagem da esquerda refere-se lubrificantes fram analisads pr ferrgrafia de leitura directa (ferrmetri e diâmetr das crateras de desgaste, ds cntaminads. vlume de desgaste) é menr quand Na figura 3 pdem bservar-se, as crrespndentes as ensais de duraçã 20 Fig 4 O 50 ensais realizads cm lubrificantes nã lubrificante óle rigina uma superfície de mair rugsidade d que n cas da massa. LBRWiCNTE NÃO CONTA1VII- 5. RESULTADOS DOS ENSAIOS COM Ns ensais de mair duraçã s ferrgrafia analítica (ferrgramas). resultads, expresss em terms de mstra que desgaste crrid cm duraçã 20minuts lubrificantes nã cntaminads Fig 3 das crateras de desgaste ensais. Aspect Evluçã diâmetr da cratera (e crrespndente traduz efeit de prtecçã ds aditivs EP da mesma. A figura mstra ainda que diâmetr das crateras quand temp de expectável. superfícies das crateras de desgaste, - ÓIe2%Fe O lubrificante utilizad é a massa, que 100 a, óle. diâmetr das crateras de desgaste, ds desgaste quand lubrificante utilizad é 6. RESULTADOS DOS ENSAIOS COM. lubrificante, crrend um mair 100.i das crateras de desgaste, qualquer que seja (C ensais realizads cm cntaminante 400 Na figura 4 estã representads s resultads, expresss em terms de LUEPIFICANTES CONTAMINADOS ensai massa EP. A análise das superfícies de desgaste a ensai cm óle base e a da direita a C.) estacinárias, send resultad apresentad a média dessas medições. crateras de desgaste nas três esferas Em tds s ensais fram medidas as A análise da figura 2 mstra que cantes nã cntaminads. Ffg 2 Diâmetr das crateras ensais cm lubrifi massaep óle l285 Na figura 2 pdem bservar-se s NADOS. desgaste ensais realizads cm cntaminante fe d diâmetr das crateras de Á Massa EP 5%Fe Massa E? 2%fe Temp (mm) O cntaminante, que se traduz n aumentó É evidente efeit da adiçã d ferr (Fe).

4 Evluçã Resum Na figura 5 estã representads s resultads, expresss em terms de diâmetr das crateras de desgaste, ds ensais realizads cm cntaminante carbnet de silíci (SiC). Tal crn acntecia cntaminante Fe a adiçã lubrificantes prvca um desgaste. cm de $ic aument as d minuts, realizads cm massa EP e óle, respectivamente. Diâmetr crateras I$Uc- cpuc l.00e+0$ l.00e+07 l.00e E+05 ca c.) E E E E E+00 a O\a 200 O - Óle 2 % SiC Massa EP2%SiCl Ã- MassaEP 5 %SiC O Temp (mm) Fig 5 d diâmetr das crateras de dsegaste ensais realizads cm cntaminante SiC Fig 6 resultads ds ensais de 20 minuts realizads cm massa EP fi5âmetr crateras IsUc- cpuc l,ooe+08 Qualquer que seja cntaminante utilizad aument da cncentraçã d mesm cnduz a um mair desgaste. Pde verificar-se, nas figuras 4 e 5 que, tal cm ns ensais realizads cm lubrificantes nã cntaminads, temp acentua desgaste. 7. VALORES DA FERROMETRIA Para permitir urna cmparaçã realista entre s índices de cncentraçã de partículas, CPUC e de severidade de desgaste, ISUC calculads para s diferentes ensais realizads, esta deve ser feita para um mesm lubrificante. Nas figuras 6 e 7 sã apresentads s resultads ds ensais cm duraçã de 20 l,ooe+07 - l,ooe+06 l,ooe+05 - l,ooe+04 l,ooe+03 l,ooe+02 l,ooe+0l 1 OOE fig 7 Óle Óle 2% Fe ISUCCPUCE1p Óle 2% SiC Resum resultads ds ensais de 20 minuts realizads cm óle 74

5 75 s diâmetrs das crateras de desgaste e ds Da bservaçã destas figuras pde verificar-se a ba crrelaçã existente entre realizaram-se ferrgramas ds lubrificantes s fenómens de adesã assciads a abrasã das superfícies prvcada A existência de cntaminantes n O nível de desgaste aumenta cm as ensais realizads para cntaminante SiC cm óle e massa, respectivamente. d núcle ds ferrgramas crrespndentes minuts: As figuras $ e 9 sã ftgrafias Cm fi referid n pnt 4 utilizads ns ensais cm duraçã de 20 predminantes sã:. O superfícies, n cas da cntaminaçã cm Fe. pelas partículas de $ic n interir cntaminaçã cm $ic. lubrificante aumenta significativamente desgaste; cncluir: aument da cncentraçã de cntaminante presente n lubrificante; mair fr a duzeza d cntaminante utilizad; independentemante d lubrificante para avaliar desgaste que crre preparaçã da amstra seja em mecanisms lubrificads cm massa, desde que prcess de 9. CONCLUSÕES d cntact, n cas da A ferrgrafia é um prcess fiável nível de desgaste é mair quant a escrregament pur entre as Os resultads btids permitem fengrama d óle cntaminad nada SiC n ensai de 20 minuts (100X). $ic n ensai de 20 minuts (100X). fe n ensai de 20 minuts (500X). Fig 10 Núcle ferrgrama massa EP cntaminada ns ferrgramas realizads permite O aspect das partículas bservadas Na figura 10 pde ver-se aspect de uma partícula de desgaste existentes n núcle d ferrgrama realizad cm lubrificante massa EP cntaminada cm Fe. cncluir [7J que s mecanisms de desgaste Fig 9 Núcle ferrgrama da massa EP cntami Fig 8 índices de ferrmetria. Pde ainda cncluir-se que cntaminante $ic rigina mair desgaste qualquer que seja lubrificante cnsiderad. Núcle DESGASTE 8. CARACTERIZAÇÃO DO TIPO DE

6 Agst 1990 Helicpter Gear Bx NLGI Spkesman, Using Hmgeneus Slutin NLGI Cntaminants in Lubricating Greases, f Grease Lubricated Systems in a [1] Raymnd 1. Dalley Fengraphic Analysis [2] M. Hertzlinger Analysis f Filled Greases REFERÊNCIAS: óle base.. [41 Lars Kahlman and lan M. Hutchings [61 Peter Andersn, Mnitring f Lcmtive Tractin Mtr Bearing Life Study, STLE, Lubricatin Engineering, Agst 1997, Pg Jumal Armature [5] C. P. Lnsdale and M. L. Lutz, 1996, Vlume 52, 9 pg Analysis f Greases In Rlier Bearings, ASLE Lubricatin Engineering, Setembr f Grease Lubricated Systems: An [3] James K. Maslach Ferrgraphic Analysis 206 Spkesman, 1969, Vlume 33, 6 pg 205- respeita à separaçã entre sabã e adequad, sbretud n que 76 Maintenance Services, Cleveland, Ohi, USA [7] Shi, Wear Particle Atlas, Predictive Mai, 1997 Presentatin at COST/GRIT Cnference, Effect f Particulate Cntaminatin in Grease-Lubricated Hibrid Rlling Bearings, ASLE Lubricatin Engineering, Vlume 42, 4 pg