Curso Técnico em Mecânica

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1 Curso Técnico em Mecânica Módulo II Mecânico de Manutenção LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO

2 SUMÁRIO 1 - PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DA LUBRIFICAÇÃO ATRITO DESGASTE LUBRIFICAÇÃO SUBSTÂNCIAS LUBRIFICANTES CARACTERÍSICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DOS LUBRIFICANTES 11 2 ADITIVOS ADITIVOS PROTETORES DE SUPERFÍCIES ADITIVOS DE DESEMPENHO ADITIVOS DE PROTEÇÃO DE LUBRIFICANTES ADITIVOS DIVERSOS 21 3 GRAXAS LUBRIFICANTES GENERALIDADES FABRICAÇÃO CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES CRITÉRIOS DE ESCOLHA 23 4 MANUSEIO E ESTOCAGEM DE LUBRIFICANTES RECEBIMENTO ESTOCAGEM FATORES QUE AFETAM OS PRODUTOS ESTOCADOS DEPÓSITO DE LUBRIFICANTES ESTOCAGEM E MANIPULAÇÃO DE LUBRIFICANTES EM USO OS CUIDADOS NA MOVIMENTAÇÃO DE LUBRIFICANTES RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO A GRANEL DE ÓLEOS LUBRIFICANTES CLASSIFICAÇÃO DE LUBRIFICANTES CLASSIFICAÇÃO SAE SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO API-SAE-ASTM PARA ÓLEOS AUTOMOTIVOS CLASSIFICAÇÃO DE VISCOSIDADE ISO ESPECIFICAÇÕES AGMA CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA AS GRAXAS LUBRIFICANTES 43 6 MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES CLASSIFICAÇÃO CONTAMINAÇÃO CONTAMINANTE DANOS CAUSADOS PELA CONTAMINAÇÃO NÍVEIS DE CONTAMINAÇÃO NORMAS 51 BIBLIOGRAFIA 53 LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 1

3 1 - PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DA LUBRIFICAÇÃO ATRITO É a resistência ao movimento originada quando um corpo (sólido, líquido ou gasoso) move-se sobre a superfície de um outro. Essa força que tende a se opor ao movimento denomina-se força de atrito, ou simplesmente atrito. P F Θ N Imagina-se um bloco metálico apoiado sobre uma superfície, e uma força F agindo no sentido horizontal. Quando F alcança uma grandeza tal que provoca um impulso ao bloco diz-se que F é uma força de atrito estático. Atuando perpendicularmente à superfície, há uma força P que representa o peso do bloco. Quanto maior for P tanto maior será a força necessária para deslocar o bloco. Se a força F é suficiente para manter o bloco em movimento, diz-se que F é uma força de atrito dinâmico. A relação entre a força de atrito F e a reação normal N exercida pelo peso do bloco P sobre a superfície é uma constante chamada de coeficiente de atrito. F µ = = tg Θ P Alguns coeficientes de atrito estático(*) Alumínio X Alumínio 1,35 Ferro X Ferro 1,0 Aço X Aço 0,8 Nylon X Nylon 0,15/0,25 Madeira X Madeira 0,25/0,50 Pedra X Pedra 0,40/0,65 *Para superfícies limpas Os coeficientes de atrito relatados por diversos pesquisadores dependem das condições e procedimentos com que são realizados os testes. Por mais polidas e bem acabadas que sejam as superfícies dos materiais, quando observadas no microscópio ou lentes de aumento mostram-se imperfeitas, cheias de altos e baixos, embora possam parecer lisas e perfeitas a olho nu. A resistência ao movimento origina um desprendimento interno de calor, que aliado às elevadas pressões locais, origina a micro soldagem dos picos da rugosidade das superfícies de contato. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 2

4 Para o restabelecimento do movimento a força deverá ser maior, até que ocorra o cisalhamento ou rompimento dessas micro-soldas. Como resultado final dessa micro-soldagem e ações de cisalhamento, partículas dos materiais envolvidos são arrastadas das superfícies, originando o desgaste Tipos de Atrito a) Atrito de deslizamento; b) Atrito de rolamento; c) Atrito fluido. Nota-se nas figuras acima que o atrito de rolamento é menor que o atrito de deslizamento, sendo menor ainda o atrito fluido DESGASTE O desgaste é definido como uma remoção indesejada de material devido a uma ação mecânica. Geralmente o desgaste é aceito como uma conseqüência natural do uso, ou seja, uma certa quantidade de desgaste é considerada normal, e não é tomada nenhuma medida para evitá-lo Tipos de desgaste a) Desgaste Adesivo Ocorre quando há contato físico entre duas superfícies, ou seja, quando não há lubrificação ou presença de lubrificação limite. Quando duas superfícies estão em contato e há uma carga pressionando uma contra a outra, as asperezas mais altas das mesmas, que são as que entram em contato primeiro, começam a se deformar plasticamente permitindo assim que outras asperezas entrem em contato e se deformem também. Esse processo continua até que a área real de contato aumente até um valor capaz de suportar a carga. As arestas que sofreram deformação plástica se soldam com a superfície conjugada, e quando a força tangencial supera a resistência ao cisalhamento das mesmas, ocorre a separação com transferência de material da superfície mais macia para a mais dura. Na medida em que as partículas vão se soltando, podem incorporar-se ao fluxo de lubrificante sendo carregadas por ele provocando outro tipo de desgaste, o Abrasivo. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 3

5 b) Desgaste Abrasivo O desgaste abrasivo ocorre quando partículas duras em suspensão no lubrificante, ou projetadas por uma superfície, rolam ou deslizam sob pressão contra a superfície conjugada cortando a mesma, promovendo o desprendimento de material. c) Fadiga Superficial Este tipo de desgaste aparece quando duas superfícies rolam e/ou deslizam uma sobre a outra, em presença de uma carga perpendicular às mesmas. Como cada ponto passa pela região de aplicação da carga uma vez a cada ciclo, as tensões de contato geradas variam no tempo, provocando a falha do material por fadiga, iniciando dessa forma o aparecimento de trincas superficiais ou sub-superficiais dependendo se há ou não deslizamento. Estas trincas vão progredindo e após um certo número de ciclos provocam o desprendimento do material, podendo levar a inutilização do componente Fatores de controle de desgaste Os fatores de controle de desgaste, mesmo sendo dependentes entre si, podem ser utilizados individualmente para influenciar o desgaste, estes fatores são: Seleção de materiais; Acabamento superficial; Seleção do lubrificante; Quantidade de lubrificante e espessura do filme; Pressão e área; Configuração das superfícies; Filtragem, vedação e controle de contaminação; Montagem e alinhamento; Temperatura e refrigeração; Controle do movimento e da distância de escorregamento LUBRIFICAÇÃO A tarefa da lubrificação é reduzir o atrito ao mínimo e evitar os problemas dele resultante. Introduzindo assim entre duas superfícies em contato uma camada de lubrificante, evitamos o atrito metálico, substituindo-o pelo atrito fluido, capaz de reduzir substancialmente o desgaste Tipos de lubrificação a) Lubrificação hidrodinâmica ou fluida É o tipo de lubrificação pelo qual forma-se uma película espessa de lubrificante separando as superfícies de contato. Neste caso o atrito é pequeno e o desgaste insignificante, já que o contato é feito apenas das superfícies dos materiais envolvidos com o fluido. O coeficiente de atrito na lubrificação hidrodinâmica se situa entre 0,001 e 0,03. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 4

6 b) Lubrificação limite ou semi-fluida É o tipo de lubrificação pela qual a espessura da película lubrificante é igual à altura máxima dos picos da rugosidade das superfícies em contato. Com as diversas situações de velocidade, carga, o projeto do equipamento, além do baixo custo operacional e de instalação, a lubrificação limite tem sido largamente utilizada, mesmo ocasionando certo desgaste nos componentes. O grande desafio dos pesquisadores na área de lubrificação esta sempre relacionado à formação de uma película fina e resistente de lubrificante capaz de suportar altas cargas sem que haja seu rompimento e conseqüente desgaste das superfícies. Um bom exemplo de aplicação da lubrificação hidrodinâmica e da lubrificação limite está no mancal de deslizamento. Neste componente mecânico a folga entre o eixo e o mancal, necessária à proteção deste contra os efeitos da dilatação e distorção das peças provocadas pela temperatura e esforços bem como, para neutralizar possíveis erros mínimos de desalinhamento, contribui para a introdução e distribuição do lubrificante e a formação de uma película espessa do fluido. No início da rotação do eixo em um mancal de deslizamento, o peso deste provoca a condição de lubrificação limite, sendo nesta região que o mancal apresenta desgaste. A medida em que o eixo gira forma-se na parte inferior do mancal uma cunha de óleo que é capaz de levantar o eixo passando para uma condição de lubrificação hidrodinâmica. Em mancais com velocidade considerável do eixo haverá a formação da cunha de lubrificante, capaz de levantá-lo e garantir uma lubrificação fluida uniforme. Em mancais onde a velocidade do eixo é baixa e carga elevada e/ou em máquinas com movimento alternado do eixo será necessário à injeção de lubrificante sob pressão em um ponto préestabelecido do mancal para a formação da película fluida. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 5

7 1.4 - SUBSTÂNCIAS LUBRIFICANTES Considerando o desenvolvimento tecnológico das máquinas e equipamentos diversas substâncias lubrificantes foram desenvolvidas para atender ás exigências de funcionamento, a redução do atrito e o desgaste dos componentes mecânicos Classificação As substâncias lubrificantes são classificadas pelo seu estado de agregação: a) Sólidos; b) Pastosos; c) Líquidos; d) Gasosos. a) Lubrificantes Sólidos São empregados para proporcionar lubrificação com película seca em condições de alta temperatura, alta carga, baixa velocidade ou carga oscilatória, com baixo coeficiente de atrito. As substâncias mais comuns são a GRAFITE, DISSULFETO DE MOLIBDÊNIO (MoS2), POLITETRAFLUORETILENO (PTFE), TALCO, etc. O grafite é constituído por carbono e apresenta um estrutura lamelar, isto é camadas em forma de lâminas que formam um filme sólido sobre a superfície metálica proporcionando baixo coeficiente de fricção. O Dissulfeto de Molibdênio ocorre na natureza, constituindo o minério chamado Molibdenita. É um pó preto brilhante, macio e untuoso semelhante ao grafite. Possuem as desvantagens de não eliminar o calor, não poder ser facilmente reabastecidos e por serem relativamente imóveis devendo ser agregado à superfície por fusão, deposição química ou térmica ou ainda por emplacamento. Tanto a grafite quanto o Dissulfeto de Molibdênio podem ser aplicados sobre o metal por meio de adesivos, tais como: resinas acrílicas, fenólicas, silicones ou produtos inorgânicos como: fósforo, silicatos e boratos. De um modo geral esses materiais possuem boas propriedades de untuosidade, sendo a grafite e o dissulfeto de molibdênio capazes de formar ligações com os metais, especialmente o MoS2 com o aço. O PTFE é um polímero cujo coeficiente de atrito é muito baixo, comparado com outros plásticos, porém não é suficientemente forte mecanicamente, é mal condutor de calor e possui expansibilidade elevada. A solução para essas deficiências foi a de incorporar o PTFE à superfície de um metal poroso tal como o cobre sinterizado, por exemplo. O material resultante possui resistência mecânica e propriedades térmicas do cobertas aliadas à condição de pequeno atrito superficial do PTFE. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 6

8 b) Lubrificantes Pastosos São as graxas e as composições betuminosas. São aplicados nos pontos onde os lubrificantes líquidos não seriam eficazes em face de sua tendência natural a escorrerem, por mais viscosos que sejam. Também são usados como protetor, evitando-se a entrada de contaminantes. A graxa lubrificante é definida pela ASTM (Sociedade Americana para Testes de Materiais), como o Produto da dispersão de um agente espessante num lubrificante líquido, com uma consistência entre semilíquida a sólida, podendo conter outros ingredientes destinados a conferir-lhe propriedades especiais. Consiste de uma mistura de óleo mineral ou sintético (85-90%) e um agente espessante. Em pelo menos 90% das graxas o espessante utilizado é um sabão metálico, formado pela reação química de um ácido graxo (comumente sebo) e um produto alcalino que pode ser Cal Virgem (sabão de Cálcio), Soda Cáustica (sabão de Sódio) ou Hidróxido de Lítio (sabão de Lítio). Os espessantes do tipo não-sabão são as argilas modificadas (bentonita), gel de sílica, tintas, pigmentos, negro-de-fumo, fibras, resinas, sais orgânicos e inorgânicos. Os lubrificantes líquidos mais utilizados na fabricação das graxas são os de origem mineral e sintética. Os óleos minerais empregados possuem viscosidade geralmente acima de 22 cst a 40 C, sendo a viscosidade escolhida em função da temperatura de trabalho, carga e velocidade. Em condições extremas de utilização, como é o caso de aviões, onde a temperatura de serviço pode variar muito o fluido utilizado é o sintético. Os mais usados são os ésteres e silicone. Também pode ser adicionada à graxa, lubrificantes sólidos, tais como: o grafite, o dissulfeto de molibdênio e o PTFE (teflon) que conferem ao produto alta capacidade de carga, temperatura e um baixo coeficiente de atrito. Existem diversos tipos de graxa cuja formulação confere a cada uma características próprias definido a sua aplicação. As mais comuns são: As composições betuminosas são lubrificantes de elevada aderência formuladas à base de óleos minerais e asfalto. Para serem aplicados necessitam de aquecimento prévio ou diluição em solventes. Seu maior campo de aplicação são as engrenagens abertas e cabos de aço. c) Lubrificantes Líquidos São os mais utilizados, pois penetram nas partes móveis com facilidade e funcionam como dissipadores de calor. São classificados em: Óleos minerais; Óleos graxos; Óleos compostos; Óleos sintéticos. - Óleos minerais São obtidos do petróleo, sendo suas propriedades derivadas do óleo cru que lhe deu origem. São os mais empregados na lubrificação pela grande variedade e baixo custo. Os óleos minerais são classificados segundo a sua origem: Óleos naftênicos; Óleos parafínicos; Óleos aromáticos. Cada tipo de óleo possui características próprias. Óleos Parafínicos Óleos naftênicos Alto ponto de fluidez Baixo ponto de fluidez Alto índice de viscosidade (IV) Baixo IV Boa resistência à oxidação Menor resistência à oxidação Menor oleosidade Maior oleosidade Menor resíduo de carbono Maior resíduo de carbono Difícil emulsão (óleo solúvel) Fácil emulsão *Os óleos aromáticos possuem características intermediárias. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 7

9 No processo de refino pode-se melhorar certas características do óleo como: melhorar sua resistência à oxidação, torná-lo mais claro, aumentar seu IV, etc. Outra forma de melhor adequar o óleo mineral para uma determinada aplicação, está na aditivação, que são produtos químicos adicionados ao óleo puro para conferir-lhe características especiais. Petróleo - Origem A teoria mais aceita é a de que o petróleo foi formado por restos de animais e vegetais que se depositaram no fundo dos mares e lagos, há milhões de anos. Com os movimentos da crosta terrestre, estes restos foram sendo soterrados, e sob pressão, ação do calor e do tempo de decompuseram, formando um óleo composto de moléculas de carbono e hidrogênio. COMPOSIÇÃO: Carbono: 81 a 88% Hidrogênio: 10 a 14% Oxigênio: 0,01 a 1,2% Nitrogênio: 0,002 a 1,7% Enxofre: 0,01 a 5% Petróleo - Exploração O petróleo é encontrado em bacias sedimentares, depressões na superfície da terra preenchidas por sedimentos que se transformaram, em milhões de anos, em rochas sedimentares. A existência de acumulações de petróleo depende das características e do arranjo de certos tipos de rochas sedimentares no subsolo. Basicamente, é preciso que existam rochas geradoras que contenham a matéria-prima que se transforma em petróleo e rochas-reservatório, ou seja, aquelas que possuem espaços vazios, chamados poros, capazes de armazenar o petróleo. Petróleo - Perfuração Após a aplicação de diversas tecnologias para pesquisa da existência de petróleo em terra ou no mar e estudos conclusivos, decide-se pela perfuração do poço. A perfuração em terra é feita através de uma sonda de perfuração, constituída de uma torre de estrutura metálica com mais de 40 metros de altura e com auxílio de equipamentos especiais. A torre sustenta um tubo vertical, a coluna de perfuração, em cuja extremidade é colocada uma broca. Através de movimentos de rotação e de peso à broca, o solo é perfurado. No mar, as atividades seguem etapas praticamente idênticas às de terra. As perfurações marítimas podem ser executadas por plataformas fixas ou flutuantes e navios-sonda. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 8

10 Petróleo - Produção Após a perfuração identificará a capacidade de produção do poço e sua viabilidade técnicoeconômica. A partir da qual inicia-se a fase de produção. Petróleo - Destilação A destilação ou refino é constituído de uma série de operações que visam beneficiar o petróleo bruto em produtos específicos. Através da torre de destilação são extraídos os sub-produtos do petróleo. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 9

11 - Óleos graxos São óleos orgânicos de origem animal ou vegetal. Possuem grande oleosidade e baixa resistência à oxidação. Os principais óleos de origem animal e vegetal são: Óleo de banha de porco, óleo de baleia, óleo de peixe, óleo de mamona, óleo de oliva, óleo de soja, óleo de algodão, entre outros. - Óleos compostos São misturas de óleos minerais com óleos graxos (até 30%). Possuem as vantagens de maior oleosidade e facilidade de emulsão em presença de água ou vapor d água. - Óleos sintéticos São produtos normalmente produzidos através de reações químicas, onde a pressão, temperatura e a proporção dos elementos e compostos podem ser cuidadosamente controladas. Freqüentemente, o caminho da reação para se chegar ao produto desejado envolve vários passos, que requerem uma purificação dos produtos intermediários. Como resultante desse processo de se catalisar vários compostos obtém-se óleos sintéticos, com as suas excelentes características. Entretanto, deve-se considerar que os mesmos apresentam elevados custos de produção, uma vez que os custos da matéria prima são adicionados os custos de cada uma das reações químicas necessárias para obtenção do produto. Como toda a indústria química, a matéria prima é, na maioria dos casos, obtida do petróleo e gás natural termicamente processados. O etileno e seus derivados são as matérias primas mais importantes na indústria petroquímica, servindo como elementos básicos para produção de alguns lubrificantes sintéticos. d) Lubrificantes Gasosos São usados em aplicações especiais onde não é possível a aplicação dos lubrificantes convencionais. Os mais usados são o ar, o nitrogênio e os gases halogenados Seleção de lubrificantes Lubrificar é interpor uma película de um fluido adequado entre superfícies em movimento, de modo que reduza ao mínimo o atrito e o conseqüente desgaste. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 10

12 O lubrificante pode atuar também como refrigerante no combate ao calor gerado pelo atrito e pelas altas velocidades, como vedador de impurezas, como substância protetiva contra corrosão e oxidação, para limpar, transmitir força, etc. A correta lubrificação é requisito principal para se atingir a máxima vida útil de um equipamento, o máximo aproveitamento da potência e as mínimas despesas com manutenção. A escolha adequada de um lubrificante é freqüentemente responsável pelo funcionamento eficiente ou não de uma máquina. A seleção do lubrificante para cumprir a finalidade do local em que está empregado, depende inicialmente do conhecimento das características gerais de operação do equipamento, bem como das propriedades do lubrificante e de sua constituição. As informações sobre o equipamento darão as condições de velocidade, temperatura operacional, carga, presença de água, vapor, contaminantes em geral, detalhes construtivos do equipamento, método de aplicação do lubrificante utilizado, etc. Os laboratórios especializados fornecem além da composição analítica informe sobre o comportamento em trabalho do lubrificante, e definem o produto adequado, o período de troca ou relubrificação e a quantidade requerida CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DOS LUBRIFICANTES A avaliação do desempenho de um lubrificante é somente realizada em serviço, atestando-se ou não a qualidade do produto. Os testes realizados em laboratório procuram simular as condições operacionais com certa tolerância. Os fabricantes (formuladores) por sua vez, através de constantes pesquisas, que a partir dos relatos e condições de aplicação específica do lubrificante, procuram desenvolver produtos cada vez mais eficazes. A análise em laboratório de óleos lubrificantes em uso, e seus resultados servem de comparativo das especificações originais, além de fornecerem parâmetros de situações de serviços, como os diferentes contaminantes, por exemplo, ou a fratura ou desgaste do componente Densidade A maior parte dos produtos líquidos do petróleo são manipulados e vendidos na base de volume; porém, em alguns casos, é necessário conhecer o peso do produto. O petróleo e seus derivados expandem-se quando aquecidos, isto é, o volume aumenta e o peso não se modifica. Por esta razão, a densidade é medida a uma temperatura padrão ou, então, convertida para esta temperatura por meio de tabelas. A densidade é um número que define o peso de um certo volume de uma substância quando submetida a uma determinada temperatura. A densidade de uma substância é a relação entre o peso do volume dessa substância medido a uma determinada temperatura e o peso de igual volume de outra substância padrão (água destilada), medido na mesma temperatura (sistema inglês: 60ºF / 60ºF) ou em outra temperatura (sistema métrico: 20ºC / 20ºC). LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 11

13 No Brasil, a temperatura normal de referência do produto é 20ºC, podendo em alguns casos ser expressa a 15ºC ou 25ºC. Conhecendo a densidade de cada produto, é possível diferenciar imediatamente quais os produtos de maior ou menor peso. A densidade de óleos novos não tem significado quanto à sua quantidade, mas é de grande importância no cálculo de conversão de litros em quilos, ou vice-versa. Por meio de densidade, pode ser determinado o número de tambores de 200 litros de óleo que um caminhão poderá transportar. O cálculo é feito da seguinte maneira: Exemplo: Densidade do óleo... 0,895 Carga máxima do caminhão kg Peso do tambor vazio... 17kg Peso de 200 litros de óleo x 0,895 = 179kg Peso total do tambor com 200 litros de óleo = 196kg Número máximo de tambores que o caminhão pode transportar = 61 tambores 196 A densidade API (American Petroleum Institute) é unicamente empregada para o petróleo e seus subprodutos. É determinada pela fórmula: O densímetro graduado na escala normal, ou na escala API, é o aparelho para se medir a densidade Viscosidade (óleos) De todas as características físicas de um lubrificante, a viscosidade é provavelmente a mais importante. A viscosidade traduz a fluidez do lubrificante e sua capacidade de estar inserido entre as peças móveis sob diversas condições de velocidade e carga. Numa definição prática podemos dizer que a viscosidade é a resistência que um líquido possui ao seu próprio escoamento. A fim de tornar prática a determinação da viscosidade de um óleo diversos métodos foram desenvolvidos, todos utilizando o aparelho denominado VISCOSÍMETRO, são eles: a) Método cinemático (viscosímetros capilares) b) Método Saybolt (viscosímetro Saybolt) c) Método Engler (viscosímetro Engler) d) Método Redwood (viscosímetro Redwood) O método cinemático está sendo cada vez mais utilizado, pois oferece maior precisão, maior simplicidade na operação e rapidez de execução. Foi adotado pela Organização Internacional de Padronização ISO para classificação dos fluidos industriais. O método Saybolt tem aplicação nos Estados Unidos, em escala menor atualmente. O teste não tem grande precisão, sendo prejudicado pelo peso específico do fluido. Os métodos Engler e Redwood são utilizados na Europa, sendo bastante parecidos com o Saybolt. Como a viscosidade varia em função da temperatura, os teste devem possuir controle rigoroso deste item. Por ser o teste mais empregado atualmente mostraremos o Método Cinemático, considerando que todos os demais possuem operações semelhantes. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 12

14 a) Método Cinemático (ASTM D 445) Consiste em permitir o escoamento de um fluido através de um tubo capilar medindo-se o tempo necessário para o seu deslocamento entre duas marcas de referência, à determinada temperatura. (40 C ou 100 C). (100 F ou 210 F). Observação: ASTM Sociedade Americana para Testes de Materiais - Aparelhagem O viscosímetro cinemático consiste de um recipiente onde está contido o banho de óleo de aquecimento, um sistema de aquecimento e controle de temperatura de teste. Os tubos capilares com as amostras de óleo são mergulhados neste banho e executados os testes. O resultado corresponde à média de 03 testes por amostra. Existem 19 diferentes tipos de tubos capilares utilizados no método cinemático. Seus formatos variam em função do líquido a ser testado (óleos de baixa e alta viscosidade, asfalto, etc). Um dos tubos utilizados no teste é chamado de CANNON-FENSKE aplicado para líquidos transparentes. Viscosidade em cst = C.T, onde: C é a constante do aparelho (tubo) e T é o tempo de teste em segundos. - Interpretação dos resultados A viscosidade é, muitas vezes o primeiro passo para análise de um óleo lubrificante. Para uma lubrificação mais eficiente a viscosidade deve estar de acordo com a velocidade, a carga e as condições de temperatura num determinado equipamento a ser lubrificado. Maiores velocidades, LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 13

15 baixas cargas e menores temperaturas requerem óleos com viscosidade mais baixa. Um óleo mais pesado do que o necessário pode resultar num atrito fluido maior e um arraste desnecessário. Por outro lado menores velocidades, altas cargas e temperaturas mais altas requerem um óleo com viscosidade maior. Um óleo muito leve não proporciona uma película resistente, necessária para suportar a carga e dar a devida proteção às superfícies em contato. Por essas razões os testes de viscosidade têm um papel importante na determinação de um óleo lubrificante. Além disso, as conclusões mais diretas e mais óbvias para julgar a viscosidade de um óleo dependem, contudo, de certas informações. Uma vez que a viscosidade de um óleo é determinada pelo corte de sua temperatura de destilação, parte daí que há uma relação aparente na viscosidade e na volatilidade. De um modo geral, os óleos mais leves são mais suscetíveis a evaporar sob alta temperatura, portanto, as condições de operação podem mudar e isso deve ser levado em consideração quando se usa um óleo com certa viscosidade, porém volátil. Ainda que o significado do teste de viscosidade tenha sido considerado do ponto de vista de óleos novos, esses testes têm também lugar para avaliação de óleos usados. Os óleos drenados de cárteres, dos sistemas de circulação e das caixas de engrenagens são muitas vezes, analisados para determinar seu aproveitamento para outro serviço ou para diagnosticar o desempenho defeituoso de uma máquina. Um aumento da viscosidade durante o serviço pode, muitas vezes indicar oxidação do óleo. Com a oxidação as moléculas de óleo aumentam em seu tamanho e isso faz com que o óleo fique mais espesso. Quando a oxidação atinge o ponto de causar um aumento sensível da viscosidade, é sinal que houve apreciável deterioração do óleo. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 14

16 Índice de Viscosidade - IV (ASTM D567 e D2270) A viscosidade de um óleo varia em função da temperatura, ou seja, os óleos afinam com altas temperaturas e engrossam com temperaturas baixas. Entretanto, óleos provenientes de petróleo de base parafínica sofrem menos que os de base naftênica. Índice de viscosidade IV, é um número abstrato que exprime a resistência que os óleos possuem em variar de viscosidade em função da variação de temperatura. Quanto maior o IV menor a tendência do óleo de mudar de viscosidade com a mudança de temperatura. O IV resultou de um sistema desenvolvido a partir da comparação de dois óleos padrões. O primeiro de base parafínica, proveniente dos campos de petróleo da Pensylvânia Estados Unidos, que possuía menor variação de viscosidade em função da variação de temperatura, atribuiu-se IV = 100. O segundo óleo, de base naftênica, proveniente do Golfo do México que possuía maior variação viscosidade/temperatura, atribuiu-se IV = 0. A partir dos dados das viscosidades desses produtos surgiram gráficos e tabelas para a determinação do IV dos diversos óleos. - Interpretação dos resultados Os óleos lubrificantes estão sujeitos a largas faixas de temperatura quando em serviço. Á altas temperaturas a viscosidade de um óleo pode cair a um ponto em que a película lubrificante se rompe, resultando num contato metal com metal e conseqüente desgaste. No caso oposto, em baixas temperaturas, o óleo pode tornar-se demasiadamente viscoso para poder circular dificultando a própria operação da máquina. Dessa forma muitas aplicações requerem óleos lubrificantes com alto índice de viscosidade. Com o desenvolvimento dos aditivos químicos muitos óleos minerais já ultrapassam o IV = 100, originalmente considerado um excelente produto em seu tempo Consistência das graxas (ASTM D217) A consistência indica o grau de rigidez de uma graxa. Depende do tipo e da quantidade de espessante utilizado, da temperatura (da qual depende da viscosidade do óleo base) e das condições mecânicas de trabalho. A consistência de uma graxa é importante na determinação de sua viabilidade para uma aplicação. A consistência de uma graxa pode ser empiricamente determinada em laboratório através do aparelho denominado PENETRÔMETRO. O teste pode ser realizado com a graxa trabalhada ou não trabalhada. Para graxa trabalhada, a graxa é submetida a um trabalho num aparelho denominado trabalhador de graxa, o qual possui uma placa perfurada que penetra na graxa durante 60 vezes, podendo-se assim avaliar a alteração da consistência da graxa simulando as condições de serviço. O aparelho pode ser manual ou automático. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 15

17 O teste é baseado no grau de penetração de um cone padrão na amostra de graxa, a uma temperatura de 25 C durante 5 segundos. Mede-se, então, a profundidade da penetração do cone, em décimos de milímetros. Interpretação dos resultados. Os resultados obtidos no teste com a graxa trabalhada fornecem uma idéia mais precisa da consistência da graxa, já que há uma aproximação das condições de serviço. O teste tem grande importância no controle da fabricação das graxas, como também no recebimento desta pela empresa consumidora Ponto de gota (ASTM D566) Indica a temperatura que o produto torna-se fluido, sendo capaz de gotejar através de um orifício de um dispositivo especial. O ponto de gota varia entre as graxas, já que dependem do tipo de agente espessante utilizado na sua composição. A tabela indica o ponto de gota de alguma graxas. Tipo de graxa Ponto de Gota ( C) Graxa de Cálcio Graxa de Sódio Graxa de Lítio Graxas especiais de Argilas 500 ou mais O ponto de gota estabelece um limite de temperatura para o desempenho das graxas. Obviamente, uma graxa com ponto de gota abaixo da temperatura de operação do equipamento não pode ser satisfatória Pontos de fulgor e ponto de inflamação Ponto de fulgor ou lampejo é a temperatura em que o óleo, quando aquecido em aparelho adequado, desprende os primeiros vapores que se inflamam momentaneamente (lampejo) ao contato de uma chama. Ponto de inflamação ou combustão é a temperatura na qual o óleo, aquecido no mesmo aparelho, inflama-se em toda a superfície por mais de 5 segundos, ao contato de uma chama. A amostra de óleo é contida em um recipiente (vaso de Flash Cleveland), sob o qual coloca-se uma fonte de calor. Uma chama-piloto é passada por sobre o recipiente a intervalos regulares de amostra vaporizada. Continuando-se a operação, quando a chama produzida permanece por 5 segundos ou mais, o ponto de inflamação foi atingido. O ponto de inflamação encontra-se 50ºF acima do ponto de fulgor. Este ensaio não tem maior significado para óleos novos, uma vez que seu ponto de fulgor é bem mais elevado do que as temperaturas de manuseio. No entanto, os óleos para motor e algumas máquinas industriais necessitam ter um ponto de fulgor elevado, para evitar-se o risco de incêndio. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 16

18 No caso de óleos usados, o aumento do ponto de fulgor significa perda das partes leves por evaporação, enquanto que sua redução indica que houve contaminação por combustível ou outro produto de menor ponto de fulgor Ponto de fluidez e de névoa Quando resfriamos um subproduto do petróleo suficientemente, este deixa de fluir, mesmo sob a ação da gravidade, devido a cristalização das parafinas ou o aumento da viscosidade (congelamento). Ponto de fluidez é a menor temperatura, expressa em múltiplos de 3ºC, na qual a amostra ainda flui, quando resfriada e observada sob condições determinadas. O método P-MB-820 para determinação do ponto de fluidez consiste em resfriar uma amostra a um ritmo pré-determinado, observando-se a sua fluidez a cada queda de temperatura de 3ºC até que virtualmente a superfície da amostra permanece imóvel por 5 segundos ao se colocar o tubo de ensaio em posição horizontal, conforme ilustração abaixo. Somando 3ºC à temperatura anotada no momento em que a superfície permanece imóvel por 5 segundos, obtemos o ponto de fluidez, P- MB-820. O ponto de fluidez dá uma idéia de quanto determinado óleo lubrificante pode ser resfriado sem perigo de deixar de fluir. O ponto de névoa é a temperatura em que, resfriando-se um produto, a cristalização da parafina dá uma aparência turva a este produto. Caso o ponto de fluidez seja atingido antes que seja notado o ponto de névoa, isto significa que o produto possui poucos componentes parafínicos. Os produtos naftênicos, em geral, possuem ponto de fluidez inferior aos parafínicos. Estes ensaios só têm maior significação para lubrificantes que trabalham em baixas temperaturas Água por destilação A água, quando misturada aos óleos lubrificantes, pode provocar a oxidação do óleo, a corrosão das partes metálicas, o aumento da viscosidade do óleo, a segregação dos aditivos e formação de espuma. Quando separada, a água provoca um escoamento irregular do óleo e falhas na lubrificação. Para determinação do teor de água, fazemos uma destilação parcial do óleo usado, de modo que somente a água evapore e seja condensada em um recipiente graduado. A água pode ser proveniente de má estocagem dos óleos, de vazamento dos sistemas de refrigeração das máquinas ou da má vedação de máquinas que trabalhem com água. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 17

19 Demulsibilidade Demulsibilidade é a capacidade que possuem os óleos de se separarem da água. Por exemplo, o óleo Ipitur HST possui um grande poder demulsificante, ou seja, separa-se rapidamente da água, não formando emulsões estáveis. A demulsibilidade é de grande importância na lubrificação de equipamentos, como turbinas hidráulicas e a vapor, onde os lubrificantes podem entrar em contato com a água ou vapor. Um dos métodos para determinar a demulsibilidade dos óleos lubrificantes consiste em colocar, em uma proveta, 40ml de óleo a testar e 40ml de água destilada. A seguir o óleo e a água são agitados (1500 RPM) durante 5 minutos, a uma certa temperatura (130ºF para óleos de viscosidade inferior a 450 SSU e 180ºF quando a viscosidade do óleo for superior a 450 SSU a 100ºF). Finalmente, é observado o tempo necessário para a completa separação da água. O resultado é dado por 4 números, representando, respectivamente, as quantidades de óleo, água, emulsão e tempo. Exemplo: Após 60 minutos temos na proveta 25ml de óleo, 20ml de água e 35ml de emulsão Extrema pressão Existem diversos métodos para se avaliar a capacidade de carga de um óleo ou graxa lubrificante. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 18

20 O teste Timkem mede a capacidade de carga dos lubrificantes. Consiste de um cilindro rotativo e um braço de alavanca, sobre o qual são colocadas cargas graduadas, para aumentar a pressão que o bloco de aço exerce sobre o anel de aço preso ao cilindro rotativo. As cargas são aumentadas até que o bloco apresente ranhuras. A carga máxima aplicada sem causar ranhuras é então anotada como carga Timkem. No teste de quatro esferas (four ball), três esferas são dispostas juntas horizontalmente, e uma quarta, presa a um eixo, gira sobre elas a uma velocidade de 1800 RPM. Para determinar-se a capacidade de carga, a velocidade da esfera girante é constante, e a carga sobre ela é aumentada gradativamente. Quando as esferas se soldam, é então anotada a carga máxima suportada pelo lubrificante Diluição Devido à combustão parcial, folgas e vazamentos, os lubrificantes de motor podem ser contaminados por combustíveis. Esta contaminação reduz a viscosidade do lubrificante impedindo a formação de uma película adequada e provocando o desgaste. Com o abaixamento do ponto de fulgor, também devido à contaminação, ficam ampliados os riscos de incêndio. No caso da gasolina, podemos fazer uma destilação parcial, isto é, aquecer o óleo usado a uma temperatura na qual somente a gasolina se evapore, determinando-se assim o teor da contaminação. No caso do diesel, como não podemos separá-lo do óleo por destilação, empregamos uma tabela onde, a partir das viscosidades do diesel, do óleo novo e do óleo usado determinamos o teor da contaminação Cor A cor dos produtos de petróleo varia amplamente. Os teste, em geral, comparam uma amostra com padrões conhecidos, através de um aparelho chamado colorímetro. A cor clara de um lubrificante não significa baixa viscosidade, havendo óleos brancos de alta viscosidade. A cor também não significa qualidade. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 19

21 Até certo ponto, por luz refletida, os óleos parafínicos têm uma cor verde, enquanto os naftênicos apresentam-se azulados. A transformação da cor em óleos usados pode significar uma contaminação: Cor cinza - chumbo da gasolina Cor preta - fuligem Cor branca ou leitosa - água 2 ADITIVOS São compostos químicos adicionados aos lubrificantes para conferi-lhes características especiais ou melhorar as já existentes. As tabelas a seguir demonstram o tipo de aditivo e seus benefícios para os lubrificantes ADITIVOS PROTETORES DE SUPERFÍCIES Tipo de Aditivo Finalidade Compostos químicos Funções Agente de Oleosidade Reduzir o atrito em condições próximas da lubrificação limite Agente de Extrema Pressão - EP Evitar escoriações e grimpamento Compostos de alto peso molecular, tais como óleos graxos, ceras oxidadas ou sabões de chumbo. Materiais contendo enxofre, cloro, fósforo, por vezes com sabões de chumbo Agente Antidesgaste Reduzir o desgaste Fosfatos e fosfitos orgânicos, ditiofosfatos de zinco Inibidor de Corrosão Evitar ataque corrosivo nas Compostos orgânicos ligas dos materiais ou em contendo enxofre ativo, outras superfícies fósforo ou nitrogênio, tais metálicas como: fosfitos, sais metálicos do ácido tiofosfórico, ceras sulfatadas e terpenos Inibidor de Ferrugem Evitar ou reduzir ferrugem Sulfonatos, aminas, óleos graxos, cera oxidada e derivados halogenados de alguns ácidos graxos Aderência de materiais polares a superfícies metálicas Formação de películas de baixo cisalhamento nas superfícies metálicas nos locais de contato Exerce ação polidora para proporcionar acabamentos ultra-finos Inibe a formação de material ácido ou forma película protetora sobre as partes metálicas Adsorção preferencial de materiais polares, de atividade de superfície, neutraliza corrosivos ácidos ADITIVOS DE DESEMPENHO Tipo de Aditivo Finalidade Compostos químicos Funções Depressor do ponto de fluidez Melhorador do Índice de Viscosidade - IV Abaixar o ponto de fluidez dos óleos lubificantes Reduzir a taxa de variação da viscosidade com a temperatura Emulsificador Provocar emulsões do tipo água no óleo ou óleo na água dependendo da aplicação Demulsificador Quebrar emulsõies estáveis ou diminuir sua estabilidade Naftaleno ou fenóis alquilados e seus polímeros, polímeros de metacrilato Olefinas polimerizadas ou isolefinas, polímeros de butileno, polímeros de estireno polimetacrilato alquilado Sabões de ácidos graxos, de ácidos sulfônicos ou de ácidos naftênicos Sabões metálicos pesados, sulfonatos de matais alcalino ferrosos Modificação dos cristais de cera para evitar o crescimento e a conseqüente solidificação a baixas temperaturas Devido a diferenças na solubilidade, a viscosidade em alta temperatura é aumentada mais do que a viscosidade a baixa temperatura Agentes ativos de superfície modificam a tensão interfacial Diminuir a estabilidade da emulsão LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 20

22 Agente de adesividade Aumentar a adesividade do lubrificante ás superfícies metálicas Polímeros de alto peso molecular, sabões de alumínio, de ácidos graxos não saturados Aumenta a viscosidade do lubrificante e incorpora características adesivas ADITIVOS DE PROTEÇÃO DE LUBRIFICANTES Tipo de Aditivo Finalidade Compostos químicos Funções Antioxidante Evitar verniz e borra, Compostos orgânicos impedir a corrosão das ligas dos mancais Antiespumante Evitar a formação de espuma estável Bactericida, Bacteriostático Fungicida e Controle de bactérias e fungos, controle de odores, quebra de emulsões e manchas nos metais contendo enxofre, fósforo ou nitrogênio, por exemplo, sulfatos orgânicos, aminas ou sulfetos hidroxílicos Polímeros de silicone, polímeros orgânicos Certos álcoois, aldeídos, fenóis e compostos contendo cloro Interrompe as reações de oxidação do óleo pela formação de compostos inativos ou pela absorção de oxigênio Altera a tensão interfacial permitindo a coalescência das pequenas bolhas de ar; grandes bolhas se desfazem mais rapidamente Impede o crescimento de bactérias e fungos ADITIVOS DIVERSOS Tipo de Aditivo Finalidade Compostos químicos Funções Corante Proporcionar coloração Compostos solúveis no óleo, Materiais altamente característica ou atraente com alto poder corante corantes são dissolvidos para dar cor Odorante Proporcionar odor Perfumes sintéticos solúveis Pequenas quantidades de característico ou no óleo substâncias de alta agradável; disfarçar odores fragrância proporcionam indesejáveis odor aos lubrificantes 3 - GRAXAS LUBRIFICANTES 3.1 GENERALIDADES As graxas podem ser definidas como produtos formados pela dispersão de um espessante em um óleo lubrificante. O espessante, também chamado sabão, é formado pela neutralização de um ácido graxo ou pela saponificação de uma gordura por um metal. O metal empregado dará seu nome à graxa. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 21

23 A estrutura das graxas, observadas ao microscópio, mostra-se como uma malha de fibras, formada pelo sabão, onde é retido o óleo. As graxas apresentam diversas vantagens e desvantagens em relação aos óleos lubrificantes. Entre as vantagens, podemos citar: As graxas promovem uma melhor vedação contra a água e impurezas Quando a alimentação de óleo não pode ser feita continuamente, empregam-se as graxas, pois elas permanecem nos pontos de aplicação; As graxas promovem maior economia em locais onde os óleos escorrem; As graxas possuem maior adesividade do que os óleos. As desvantagens são: Os óleos dissipam melhor o calor do que as graxas; Os óleos lubrificam melhor em altas velocidades; Os óleos resistem melhor à oxidação FABRICAÇÃO Existem dois processos para a fabricação das graxas: formar o sabão em presença do óleo ou dissolver o sabão já formado no óleo. A fabricação é feita em tachos, providos de um misturador de pás e envoltos por uma camisa de vapor para aquecer o produto. Quando o sabão é formado em presença do óleo, o tacho é munido de um autoclave, para a necessária saponificação. Acabada a fabricação, a graxa, ainda quente e fluida, passa por filtros de malhas finíssimas, sendo então envasilhada. A filtragem evita que partículas de sabão não dissolvidas permaneçam na graxa e o envasilhamento imediato impede que as graxas sejam contaminadas por impurezas CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES De acordo com a natureza do sabão metálico utilizado em sua fabricação, as graxas podem ser classificadas em: graxas de sabão de lítio, graxas de cálcio, graxas de complexo de cálcio e graxas de bases mistas. Além dos sabões metálicos mencionados, podemos ter graxas de alumínio, de bário etc., que são, porém, menos empregadas. Existem graxas em que o espessante é a argila. Estas graxas são insolúveis na água e resistem a temperaturas elevadíssimas. Embora sejam multifuncionais, seu elevado custo faz com que suas aplicações sejam restritas aos locais onde as graxas comuns não resistem às temperaturas elevadas (acima de 200ºC). As graxas betuminosas também podem ser classificadas como óleos. São formadas à base de asfalto. Possuem uma grande aderência, e suas maiores aplicações são os cabos de aço, as engrenagens abertas e as correntes. Não devem ser usadas em mancais de rolamentos. Alguns mancais planos que possuem grande folga, ou suportam grandes cargas, podem, às vezes, utilizálas. Abaixo são dadas algumas aplicações e características das graxas, classificadas de acordo com a natureza do sabão. Graxas de sabão de cálcio Em sua maioria, possuem textura macia e amanteigada. São resistentes à água. Devido ao fato de a maioria das graxas de cálcio conter 1 a 2% de água em sua formulação, e como a evaporação desta água promove a decomposição da graxa, elas não são indicadas para aplicações onde as temperaturas sejam acima de 60ºC (rolamentos, por exemplo). As graxas de complexo de cálcio (acetato de cálcio), não contêm água em sua formulação, podendo ser usadas com temperaturas elevadas. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 22

24 As maiores aplicações das graxas de cálcio são a lubrificação de mancais planos, os chassis de veículos e bombas d água. Graxas de sabão de sódio As graxas de sódio possuem uma textura que varia de fina até fibrosa. Resistem a altas temperaturas, sendo, porém, solúveis em água. Suas maiores aplicações são os mancais de rolamentos e as juntas universais, desde que não haja presença de água, pois elas se desfazem. Graxas de sabão de lítio São as chamadas graxas multipurpose (múltiplas finalidades). Possuem textura fina e lisa, são insolúveis na água e resistem a elevadas temperaturas. Podem substituir as graxas de cálcio e de sódio em suas aplicações, e possuem ótimo comportamento em sistemas centralizados de lubrificação. A vantagem do emprego de uma graxa multipurpose é evitaremse enganos de aplicação, quando se têm diversos tipos de graxas, e a simplificação dos estoques. Graxas de complexo de cálcio As graxas de complexo de cálcio possuem elevado ponto de gota, boa resistência ao calor e ao trabalho. Apresentam a propriedade de engrossar quando contaminadas com água. No caso de serem formuladas com teor de sabão elevado, a tendência a engrossar manifesta-se quando submetidas ao trabalho. Podem ser aplicadas em mancais de deslizamento e de rolamentos. Graxas mistas As graxas de bases mistas possuem as propriedades intermediárias dos sabões com que são formadas. Assim, podemos ter graxas de cálcio-sódio, cálcio-lítio etc. As graxas de sódio e lítio não são compatíveis, não devendo ser misturadas CRITÉRIOS DE ESCOLHA Para definir a graxa adequada para determinada aplicação, devem ser observados os seguintes fatores: Consistência O conhecimento da consistência da graxa é importantíssimo para sua escolha. No Brasil, onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito rigorosos, é mais empregada a graxa NLGI 2. Em locais onde a temperatura é mais elevada, emprega-se a NLGI 3, e onde a temperatura é mais baixa, a NLGI 1. Como nos óleos, quanto maior for a velocidade e mais baixas forem a temperatura e a carga, menor deverá ser a consistência. Por outro lado, com baixas velocidades e altas temperaturas e cargas, deve ser usada uma graxa mais consistente. Em sistemas centralizados de lubrificação, deve ser empregada uma graxa com fluidez suficiente para escoar. Ponto de gota O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na prática, usa-se limitar a temperatura máxima de trabalho em 20 a 30ºC abaixo de seu ponto de gota. Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes faixas: Graxas de cálcio a 105ºC Graxas de sódio a 260ºC Graxas de lítio a 220ºC Graxas de complexo de cálcio a 290ºC As graxas de argila não possuem ponto de gota, podendo assim ser usadas em elevadas temperaturas. Na ilustração abaixo, é apresentada a resistência à temperatura de acordo com a natureza do sabão das graxas. A graxa de cálcio é a única que possui baixa resistência à temperatura. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 23

25 Resistência à água O tipo de sabão comunica ou não à graxa a resistência à ação da água. Dos tipos citados anteriormente, a graxa de sabão de sódio é a única que se dissolve em presença da água. Resistência ao trabalho As graxas de boa qualidade apresentam estabilidade quando em trabalho, e não escorrem das partes a lubrificar. As graxas de lítio possuem, geralmente, uma ótima resistência ao trabalho. As graxas de lítio, além da ótima resistência ao trabalho, têm resistência muito boa à ação da água, na qual são insolúveis e suportam temperaturas elevadas. Bombeabilidade Bombeabilidade é a capacidade da graxa fluir pela ação do bombeamento. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 24

26 A bombeabilidade de uma graxa lubrificante é um fator importante nos casos em que o método de aplicação é feito por sistema de lubrificação centralizada. A bombeabilidade de uma graxa depende de três fatores: 1) viscosidade do óleo; 2) consistência da graxa; 3) tipo de sabão. 4 MANUSEIO E ESTOCAGEM DE LUBRIFICANTES RECEBIMENTO Um controle no recebimento é de fundamental importância para o bom desempenho dos lubrificantes em uma indústria. Para que ele seja feito de maneira eficiente, certas regras deverão ser sempre seguidas: designar uma única pessoa responsável por essa tarefa, que deverá ter conhecimento das necessidades de lubrificação da fábrica. a) Verificar se o produto que está sendo entregue está de acordo com o pedido feito e a nota fiscal. b) Verificar se os lacres dos tambores e baldes não foram violados. c) Verificar as condições da embalagem quanto a sua estrutura e identificação do produto. A mercadoria, ao ser recebida, deve ser retirada do veículo transportador por meio de equipamentos adequados, tais como empilhadeiras, guinchos, talhas, etc. Plataformas de descarga ao mesmo nível dos veículos de transporte facilitam o manuseio dos volumes e diminuem o risco de avarias. Neste caso, o uso de carrinho ou empilhadeira reduz o tempo de descarga e oferece maior segurança. Quando não existirem plataformas de descarga, os tambores deverão deslizar longitudinalmente sobre rampas de madeira ou de metal. CERTO LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 25

27 Nunca se deve derrubar os tambores sobre pilhas de pneus velhos ou outros meios que provoquem impacto na embalagem, pois isto poderá danificá-la, rompendo suas costuras, produzindo vazamentos e permitindo eventual contaminação futura. Caso o sistema de armazenagem adotado seja o uso de pallets a mercadoria deverá ser paletizada, conforme normas existentes, no ato de seu recebimento. Ao se receber os produtos deve-se fazer uma separação destes conforme sua utilização, encaminhando-os para seus respectivos lugares no almoxarifado. Isto evitará que se misturem tipos de lubrificantes diferentes e, portanto, o risco do uso indevido dos mesmos. Para a movimentação dos tambores é comum fazê-los rolar pelo chão. Isto, para distâncias curtas é aceitável, porém o uso de equipamentos adequados, tais como carrinhos de mão ou empilhadeiras, aumentam a segurança tanto para o operário quanto para a estrutura da embalagem. Uma observação importante se faz quanto ao manuseio de tambores deitados. Nunca uma única pessoa deve levantá-los, pois o peso de um tambor (+ ou kg) pode causar graves problemas físicos ESTOCAGEM Importância de um bom armazenamento As precauções adotadas nas refinarias e nos depósitos das companhias distribuidoras visam assegurar ao consumidor produtos da maior qualidade. Estas precauções vão desde o rigoroso controle de qualidade existente durante todo o processo de fabricação do lubrificante, até cuidados com o envasamento e a embalagem, afim de se evitar contaminações e outros danos que comprometeriam a qualidade do produto Métodos e práticas de estocagem As embalagens são projetadas e dimensionadas para oferecerem boa resistência durante seu transporte e manuseio. Para evitar-se furos e amassamentos das embalagens ou alterações das marcas, certas precauções devem ser tomadas tais como: Evitar quedas bruscas; Proteger as rampas de escorregamento; Não colocar baldes e tambores em contato direto com o chão Não rolar os tambores em superfícies irregulares; Empilhar as embalagens de forma correta. No Transporte de tambores com o uso de carrinhos ou empilhadeiras manuais ou motorizadas, certifique-se de que não ocorrerão quedas, transportando os tambores em posição longitudinal em relação aos garfos da empilhadeira e mantendo os garfos em posição o mais próximo possível do chão, conforme código de segurança para veículos industriais automotores PNB 153. No caso de baldes ou latas, evite a colocação de objetos pesados em cima dos mesmos, pois poderão se deformar. É desnecessário repetir a importância de evitar quedas. Os tambores ou baldes de graxas devem ser transportados e estocados sempre em posição vertical, evitando-se assim que o conteúdo do recipiente pressione sua tampa com conseqüente vazamento do produto. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 26

28 Para uma estocagem racional e de fácil manipulação, o uso de pallets é o ideal, pois além de se prestar ao empilhamento de tambores, também se presta ao armazenamento de baldes e de caixas com latas de lubrificantes. Entretanto, para que este sistema funcione, deve-se seguir certas normas quanto ao modo de paletizar e armazenar: a) utilizar pallets padronizados; b) observar as capacidades máximas permissíveis constantes da tabela 4.1 e o modo de superposição das camadas, a fim de maior estabilidade à pilha; c) utilizar uma empilhadeira adequada em capacidade de carga ao tipo de serviço; d) dimensionar e sinalizar o local de armazenagem de forma a permitir a paletização do número de embalagens desejadas e as manobras necessárias com a empilhadeira; e) nivelar e aplainar o piso do local de armazenagem. Produtos Paletizados Tipos de Embalagens Dimensões Externas Aproximadas (cm) Compr.Larg.Alt. Capacidade Nº Unidades/Pallets Nº de Palletes por Pilha Nº de Unidade por Pilha Cxs. 24x1 Cxs. 8x2,5 Cxs. 40x½ Cxs. 100x1/5 41,0 31,0 31,5 57,0 29,0 19,0 44,0 35,0 23,5 32,0 32,0 36,0 24 latas de 1 l 8 latas de 2,5 l 40 latas de ½ l 100 latas de 1/5 l 200 l 20 l de óleo 20 kg de graxa 4 camadas x 11cxs=44cxs 6 camadas x 8cxs=48cxs 5 camadas x 8cxs=40cxs 4 camadas x 9cxs=36cxs Tambores Baldes/Óleo Baldes/Grax a Diâmetro Altura 57,0 87,0 29,0 35,8 30,0 40,9 1 camada x 4tbs=4tbs 2 camadas x 16bds =32bds 2 camadas x 16bds=32bds Porém, nem sempre é possível utilizar-se o método de paletização. Neste caso, para uma armazenagem eficiente, racional e segura, deve-se obedecer às capacidades máximas permissíveis que constam na tabela 4.2, além do modo de superposição das camadas, que são os LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 27

29 mesmos já descritos para produtos paletizados. Para caixas e baldes, deve-se evitar o contato direto com o material permeável. Produtos não paletizados Tipos de Embalagens Nº de Unidades por m2 Observações Caixas 24 x alturas, com 8 unidades/m2 em cada altura Caixas 8 x 2, alturas, com 6 unidades/m2 em cada altura Tambores 6 2 alturas, com 3 unidades/m2 em cada altura Baldes 55 5 alturas, com 11 unidades/m2 em cada altura Vários tipos de Pallets utilizados na estocagem de tambores FATORES QUE AFETAM OS PRODUTOS ESTOCADOS Contaminação pela Água A contaminação pela água é prejudicial a qualquer tipo de lubrificante. Os óleos para transformadores apresentam uma sensível queda do poder dielétrico com um mínimo de contaminação com água. Óleos aditivados, como óleos para motores, óleos para cilindros ou óleos de extrema pressão podem deteriorar-se ou precipitar os aditivos e, se utilizados, podem trazer sérios problemas para o equipamento. Os bujões podem eventualmente permitir a entrada de água no interior do tambor. Os óleos sofrem variação no seu volume com a variação de temperatura, dilatando-se com o calor do dia contraindo-se com a menor temperatura noturna. A conseqüência disto é que ocorre a expulsão do ar contido no anterior do tambor durante o dia e a aspiração do ar externo durante a noite, trazendo junto a umidade. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 28

30 Se o tambor tiver de ser armazenado ao relento e em posição vertical, deve-se cobri-los com uma lona encerada ou um telhado provisório. Quando estes recursos não forem possíveis, deve-se colocar um calço de madeira para mantê-lo inclinado e de forma tal que não haja acúmulo de água sobre os bujões. Caso o tambor esteja armazenado ao relento, mas em posição horizontal, os bujões de enchimento deverão estar numa linha paralela ao solo, pois além de permitir verificação fácil quanto a vazamentos, não possibilitará a entrada de ar úmido. Além disso, se ocorresse um eventual vazamento pelos bujões, não haveria uma perda total do lubrificante. Quando da impossibilidade de se armazenar os lubrificantes em recintos fechados ou cobertos, deve-se tomar os seguintes cuidados para evitar a contaminação pela água ou outras impurezas: Colocar os tambores deitados sobre ripas de madeira a fim de evitar o contato direto com o solo; O ataque corrosivo às chapas de aço dos tambores traz sérios danos aos lubrificantes; Escorar as extremidades da pilha de tambores por calços que impeçam o seu movimento; Verificar regularmente o estado dos tambores quanto a vazamentos e à sua identificação Contaminação por Impurezas A presença de impurezas no lubrificante, tais como poeira, areia, fiapos etc., poderá causar danos às máquinas e equipamentos. Além da deterioração do lubrificante, poderá ocorrer obstrução da LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 29

31 tubulação do sistema de lubrificação grimpamento de válvulas de sistemas hidráulicos e desgaste excessivo devido à presença de materiais abrasivos. A presença de contaminantes de qualquer espécie reduz sensivelmente o poder dielétrico de óleo isolante. Com a contaminação, óleos solúveis podem perder suas características de miscibilidade com a água, além da degradação da emulsão Contaminação com outros tipos de lubrificantes A mistura acidental de um lubrificante com outro tipo diferente pode vir a causar sérios inconvenientes. Se, por exemplo, um óleo de alta viscosidade for contaminado com um de baixa viscosidade, a película lubrificante formada pelo produto contaminado será mais fina que a original e, conseqüentemente, haverá maior desgaste. Os óleos para sistemas de circulação, como os óleos hidráulicos e de turbinas, se misturados com óleos solúveis, óleos para motores ou óleos para cilindros, além da possibilidade de reação dos aditivos, perderiam suas características de separação de água, ocasionando sérios problemas para os equipamentos. Portanto, é da maior importância que se mantenha as marcas e identificações originais das embalagens dos lubrificantes conservadas e desobstruídas de sujeiras e de qualquer outra coisa que possa esconder ou dificultar a leitura das mesmas. Um engano desta natureza pode trazer conseqüências imprevisíveis Deterioração devido à extremos de temperaturas Extremos de temperatura podem deteriorar certos tipos de óleos e graxas lubrificantes. Por exemplo, algumas graxas não devem ser armazenadas em locais quentes, pois o calor poderá separar o óleo do sabão inutilizando-as como lubrificantes. Os óleos solúveis contém uma determinada percentagem de umidade, necessária para sua estabilidade. Quando armazenados em locais quentes ou muito frios, esta umidade pode evaporar-se ou congelar-se, inutilizando o produto. Portanto, o local de estocagem dos lubrificantes deve ser bem ventilado e separado de fontes de calor ou frio. Os lubrificantes podem deteriorar-se mesmo que a embalagem original ainda esteja lacrada. O excesso de calor, além de degradar o produto, pode trazer perigo à segurança da empresa Deterioração devido a armazenagem prolongada A maioria dos aditivos dos óleos e graxas lubrificantes podem decompor-se quando submetidos a armazenagem muito longa. Isto ocorre quando os estoques novos são armazenados de maneira a impedir a movimentação do estoque antigo. Portanto, deve-se efetuar um cronograma de circulação dos produtos em estoque, certificando-se de que não ficarão estocados por muito tempo. Os produtos devem sempre ser utilizados conforme os primeiros que chegaram. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 30

32 Contaminação com outros tipos de produtos A armazenagem dos lubrificantes deve ser sempre separada de outros produtos tais como solventes, detergentes, tintas, óleo de linhaça, etc. Se por engano forem colocados em um sistema de lubrificação, podem causar sérios problemas aos equipamentos. Assim, deve-se organizar o almoxarifado de forma que não haja possibilidade de que ocorra este tipo de acidente, fazendo-se uma identificação específica para cada tipo de produto DEPÓSITO DE LUBRIFICANTES A armazenagem deve ser feita tendo em vista as facilidades de carga e descarga e os pontos de consumo da fábrica. O depósito de lubrificantes deve ser em local coberto, bem ventilado, afastado de fontes de contaminação e de calor excessivo e suficientemente amplo para permitir a movimentação dos tambores e a guarda de todo o material e equipamento necessário à lubrificação. É necessário espaço para a estocagem de recipientes cheios e não abertos e para os recipientes em uso, dos quais são retirados os lubrificantes para a distribuição para vários pontos a serem aplicados. A armazenagem destes produtos pode ser num único ambiente ou ambientes separados, convenientemente situados no interior de uma indústria. Em qualquer situação, sempre se deve ter um controle e organização eficaz sobre os produtos armazenados e manipulados, para evitar uma contaminação ou confusão de tipos e assegurar a rotatividade do estoque. É conveniente que haja uma sala de lubrificação separada do depósito ou almoxarifado de lubrificantes a fim de facilitar o controle e o serviço dos lubrificadores. Nesta sala deve-se guardar os produtos em uso e os equipamentos e dispositivos utilizados na sua aplicação. Também, deve ser o local para limpeza deste material, além de servir de escritório para o encarregado da lubrificação. Por isso, deve-se localizar a sala de lubrificação o mais próximo possível das áreas a serem servidas. Dependendo do tamanho da indústria ou do tipo de máquinas a serem lubrificadas, torna-se necessário instalar armários ou pequenas salas de lubrificação perto das máquinas que necessitam dos mesmos. A não ser quando a necessidade de lubrificação pode afetar diretamente a qualidade de trabalho e o desempenho da máquina não se deve deixar o operador da máquina efetuar a lubrificação. Em casos normais, deve-se ter um lubrificador especializado por máquina, setor ou departamento. É muito importante que o acesso à sala de lubrificação e aos equipamentos seja restrito apenas ao pessoal responsável. A manipulação e o controle de lubrificantes devem ficar a cargo de um elemento que conheça as necessidades de lubrificação da fábrica. A distribuição dos produtos deve ser feita de acordo com o plano de lubrificação da empresa. O controle deve ser baseado em ordens de trabalho, relatórios dos lubrificadores, programação de serviço, registros de consumo e fichas de requisição. Com estes controles, pode-se fazer uma racionalização do consumo de lubrificantes, além de se detectar eventuais problemas de manutenção. Além dos equipamentos normais, o serviço de lubrificação requer outros materiais que devem existir na sala de lubrificação, tais como panos e trapos limpos (nunca se deve usar estopa ou panos que soltem fiapos), pinos graxeiros, vidros e copos de conta-gotas, recipientes limpos para coleta de amostras de óleo, ferramentas adequadas, etc. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 31

33 O depósito e a sala de lubrificação devem possuir o piso firme para agüentar a estocagem dos tambores e devem ser de um material que não se quebre, solte ou absorva eventuais derrames de óleo e que permita uma limpeza total. A limpeza do piso deve ser feita com líquidos de limpeza de secagem rápida, Nunca se deve usar serragem ou materiais semelhantes para secar o chão, pois além do problema de segurança pode contaminar os lubrificantes. A fim de facilitar o controle e a identificação dos lubrificantes dentro do depósito, almoxarifado ou sala de lubrificação, é importante armazená-los fazendo-se uma separação por tipos de aplicação (exemplo: óleos de corte, óleos hidráulicos, óleos automotivos, graxas para rolamentos, etc.) e dispô-los em ordem crescente de viscosidade ou consistência ESTOCAGEM E MANIPULAÇÃO DE LUBRIFICANTES EM USO Óleo: Os tambores de óleo em uso devem ser estocados deitados sobre estrados adequados, de forma que uma torneira especial instalada no bujão inferior possibilite a retirada do lubrificante. Estas torneiras devem ser instaladas com o tambor em pé. A utilização de um carrinho que pega o tambor em pé e coloca-o na posição horizontal facilita esta operação. Durante o período que não se retira óleo dos tambores, as torneiras ou os bujões devem permanecer perfeitamente fechados e limpos, sendo que os pingos acidentais devem ser captados por recipientes pendurados às torneiras ou por bandejas. Para dar maior segurança ao operador durante o manuseio e facilitar a limpeza, é conveniente instalar-se uma grade metálica sob as torneiras. Este tipo de torneira de fechamento rápido evita respingos de óleo e permite trancá-la com cadeado. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 32

34 No caso dos tambores na posição vertical, recomenda-se a utilização de uma bomba que pode ser manual, elétrica ou pneumática. Estas bombas, que são instaladas no bujão de enchimento do tambor, permitem um bom controle da qualidade de óleo retirado e reduzem ao mínimo o risco de contaminação. Entretanto deve-se tomar a precaução de ter-se uma bomba para cada tipo de produto pois, devido ser praticamente impossível limpá-las totalmente, a utilização de uma só bomba em diversos tipos de lubrificantes resultará em contaminação ou desperdício. Graxa: Devido à sua consistência, as graxas apresentam maiores dificuldades para manuseio, exigindo freqüentemente a remoção da tampa dos tambores, o que pode causar contaminação do produto com pó, água, cinza, etc. A espátula é o método mais comum de retirar graxa de um tambor e é também a maior causa de contaminação da mesma. Condena-se o uso de pedaços de madeira ou outros objetos não apropriados, quando for necessário o uso de espátulas, deve-se usar as de metal, tomando-se cuidado de ter uma para cada tipo de graxa e de limpá-las e protegê-las do pó e da sujeira quando não estão em uso. Assim, recomenda-se a instalação de bombas especiais para se retirar graxa, o que possibilita manter os recipientes fechados durante o uso. Existem bombas manuais e pneumáticas que podem ser instaladas diretamente no tambor. Acessórios especiais permitem transferir a graxa para enchedoras de pistolas, engraxadoras portáteis, pistolas manuais ou diretamente ao ponto a ser lubrificado. Quando se faz necessário usar a espátula para encher pistolas, enchedoras de pistolas ou equipamento portátil de engraxar, deve-se tomar o cuidado de evitar a formação de bolsões de ar através da compactação da graxa, pois prejudica a lubrificação quando são pressurizados. Também, é indispensável manter-se os tambores fechados e limpos quando fora de uso, além de se conservar limpas as espátulas OS CUIDADOS NA MOVIMENTAÇÃO DE LUBRIFICANTES A movimentação dos lubrificantes da sua embalagem original aos locais onde serão utilizado, é de grande importância. O controle das retiradas parciais e os cuidados na manipulação para se evitar contaminação e confusão entre produtos distintos devem ser rigorosamente observados. A identificação do lubrificante dentro do almoxarifado ou da sala de lubrificantes é de fundamental importância, pois se o nome do produto estiver ilegível pode causar sérios problemas quando da utilização nos maquinários, devido a uma troca do óleo indicado. Os recipientes originais e os recipientes e equipamentos de transferência e distribuição devem ter uma marcação que indique claramente o produto. Essa marcação deve ser de acordo com o seu nome ou outro código qualquer que o identifique perfeitamente. Estes recipientes e equipamentos devem conter sempre o mesmo tipo de lubrificante a que foram destinados e nunca se deve utilizá-los para outros fins. Para se recolher o óleo usado que é retirado das máquinas, deve-se reservar um recipiente específico, devidamente marcado. Na hora da necessidade, a maioria dos operários se utiliza de LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 33

35 qualquer óleo ou recipiente que esteja à mão. Deve ser proibido o uso de vasilhames improvisados, tais como latas velhas de tintas, regadores, garrafas, panelas, etc. Portanto, além do indispensável treinamento e conscientização do pessoal, é necessário criar-se meios e condições adequadas para se fazer funcionar um sistema de lubrificação eficiente. Os recipientes e equipamentos utilizados na lubrificação devem sempre ser meticulosamente limpos após cada utilização, providos de tampas que impeçam a entrada de poeira e outros contaminantes e guardados em locais apropriados, de preferência trancados. Todos os equipamentos utilizados na lubrificação devem ser de materiais resistentes à corrosão e não devem ser pintados internamente, pois a tinta tende a descascar e contaminar o produto RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO A GRANEL DE ÓLEOS LUBRIFICANTES Recebimento a) Verificar se o produto que está sendo entregue é o mesmo do pedido e da nota fiscal; b) Verificar se os lacres do caminhão estão intactos (não violados); c) Verificar se os freios do auto-tanque estão aplicados e suas rodas calçadas; d) Abrir a boca de visita (ou de carregamento) e a válvula de segurança da tubulação de saída; e) Utilizar uma mangueira de descarga para cada tipo de óleo lubrificante. Nunca usar as mangueiras de óleos lubrificantes para descarga de outros tipos de produtos e vice-versa; f) Colher uma amostra do óleo antes da descarga, em recipiente limpo e transparente; g) Terminada a descarga, escorrer bem o óleo da mangueira; h) Quando a mangueira não estiver sendo usada, proteger suas extremidades para evitar a entrada de sujeira e outros contaminantes; i) Manter limpa toda a instalação; j) Manter uma pessoa responsável durante todo o processo de descarga Armazenamento a) Os tanques e instalações para armazenagem de óleos lubrificantes devem obedecer as Normas ABNT e CNP; b) O tanque pode ser aéreo ou subterrâneo, porém a primeira alternativa é preferível; c) Para cada tipo de óleo lubrificante deve haver uma linha de serviço; d) O tanque deve ser drenado regularmente; e) As linhas e os tanques devem ser identificados conforme cada tipo de produto; f) Para óleos lubrificantes muito viscosos, é conveniente utilizar aquecimento no tanque e na linha, devido às variações de temperatura Descarte de óleos usados Para as empresas que utilizam grande quantidade de óleos lubrificantes, a recuperação de determinados tipos de óleos para reutilização no mesmo ou outros fins constitue-se uma grande forma de economia. Através dos métodos de decantação, centrifugação e filtração, consegue-se recuperar ou aumentar a vida útil dos lubrificantes industriais. Entretanto, sempre haverá uma parte que não poderá ser reaproveitada e que precisará ser descartada. Através de orientação estipulada pelo CNP - Conselho Nacional do Petróleo, é obrigado captar-se todas as sobras e envasá-las convenientemente em tanques ou embalagens limpas, para posterior revenda às empresas especializadas em recuperação e re-refinação de óleos lubrificantes, que posteriormente os revenderão para outros fins. Órgãos criados especificamente para o controle da poluição ambiental proíbem terminantemente o descarte de óleos lubrificantes em esgotos, afluentes, rios e mar. A queima de óleos lubrificantes em caldeiras e fornos não é permitida e aconselhada, pois, além de prejudicar os equipamentos e poluir o meio ambiente, são divisas do País que se queimam e que poderiam ser aproveitadas. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 34

36 5 - CLASSIFICAÇÃO DE LUBRIFICANTES CLASSIFICAÇÃO SAE A classificação mais conhecida de óleos para motor deve-se à SAE (Society Of Automotive Engineers - Sociedade de Engenheiros Automotivos). Baseia-se única e exclusivamente na viscosidade, não considerando, fatores de qualidade ou desempenho. Os graus SAE são seguidos ou não da letra W, inicial de Winter (inverno). Para os graus SAE 0W até 25W são especificadas as temperaturas limites de bombeamento (Borderline Pumpig Temperature), visando garantir uma lubrificação adequada durante a partida e aquecimento do motor operando em regiões frias. O método de medição das temperaturas limites de bombeamento está baseado na ASTM D-4684, utilizando o Viscosímetro Mini-rotativo (Mini- Rotary Viscometer) Para óleo de motor, as viscosidades em centipoises (cp), em temperaturas compreendidas entre 5 C e 30 C, são medidas utilizando um Simulador de Partidas a Frio ( Cold Cranking Simulator), ASTM D As viscodidades cinemáticas em centistokes (cst) a 100 C são determinadas de acordo com o método ASTM D-445, utilizando o Viscosímetro Cinemático. NOTAS: ( 1 ) Todos os valores são especificações criticas co definidas pela ASTM D-3244 ( 2 ) ASTM D-5293 ( 3 ) ASTM D-4684 ( 4 ) ASTM D-445 ( 5 ) ASTM D-4683, CEC L-36-A-90 ( ASTM D-4741) ( 6 ) Óleos 0W40, 5W40 e 10W40 ( 7 ) Óleos 15W40, 20W40, 25W40 e 40 monoviscoso centipoise=centistokes x densidade do produto a 15,5/15,2 C 1centistoke=1/100 stoke 1cP=1 mpa.s 1 cst=1mm2 /s LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 35

37 As temperaturas dos óleos de transmissão de grau SAE 70W, 80W e 85W, para uma viscosidades de cP, são determinadas de acordo com o método ASTMD-2983, utilizando o Viscosímetro Brookfield. Dentro da classificação SAE, o mesmo óleo de motor ou de transmissão pode atender a dois graus de viscosidade SAE. Neste caso o óleo é denominado Multiviscoso. Em temperaturas baixas, um óleo multiviscoso 15W40 se comporta como um óleo de grau SAE 15W e a 100 C é um óleo de grau SAE 40. Para classificar o lubrificante de acordo com seu desempenho, são feitos testes em motores padronizados, sob condições operacionais controladas, denominadas Sequência de Testes. Em cada uma dessas sequências é avaliada o desempenho do óleo lubrificante nas várias partes de um motor sob condições variadas de funcionamento, como de temperatura, rotação, carga, tipo de combustível, sendo as mesmas rigidamente controladas dentro dos padrões estabelecidos para cada sequência de teste. Na classificação API-SAE-ASTM foram estabelecidas, inicialmente quatro categorias para os óleos de motores à gasolina, designadas pelas letras A,B,C e D, procedidas pela letra S, de Service (postos de gasolina, garagens, revendedores autorizados). Para os óleos de motores diesel, foram estabelecidas também, quatro categorias igualmente designadas pelas letras A,B,C e D, precedidas, porém pela letra C, de Commercial (veículos mais pesados, destinados ao transporte de cargas ou coletivos) SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO API-SAE-ASTM PARA ÓLEOS AUTOMOTIVOS Em 1969/70, foi elaborada uma classificação, conjuntamente pela API (AmericanPetroleum Institut - Instituto de Petróleo Americano), SAE e ASTM (American Society for testing and Materias Sociedade Americana para Testes em Materiais). Tal classificação é a que se encontra em vigor atualmente. Alguns, por uma questão de lógica, dizem que S provém de Spark Ignition (faísca de ignição) e a letra C de Compression Ignition ( ignição por compressão). De fato, nos motores à gasolina, a inflamação do combustível é originada pela faísca da vela, enquanto nos motores a diesel pela injeção de combustível em um ambiente de ar comprimido. A classificação SAE-API-ASTM não é estática. Novas categorias lhe poderão ser acrescentadas quando, comprovadamente, necessárias. A significação de cada categoria existente é a seguinte: Categorias para motores a gasolina SA - Óleo mineral puro sem aditivos, podendo ser antiespumante e abaixador do ponto de fluidez. Indicada para motores trabalhando em condições muito suaves. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 36

38 SB Óleo com aditivos que proporcionam certa proteção contra desgaste e contra a oxidação. Indicada para motores operando em condições suaves que requerem um óleo com capacidade de evitar arranhaduras e corrosão dos mancais. Os óleos destinados para tais serviços são usados desde SC Óleo com aditivos que proporcionam bom desempenho antidesgastante, antiferrugem, antioxidação, e anticorrosão, controlando depósitos de alta e baixa temperatura (função do detergente-dispersante). Satisfaz a especificação da Ford ESSE-M2C-101-A. Indicada para serviço típico de motores à gasolina dos motores fabricados entre 1964 e SD Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os óleos da classe SC, mas em maior grau. Satisfaz as especificações da Ford ESSE-M2C-101 B (1968) e da General Motors GM-6041-M. Indicada para serviço típico de motores à gasolina, dos modelos fabricados entre 1968 e Pode ser recomendado para certos modelos de 1971, conforme indicação dos fabricantes destes veículos. SE Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os óleos de classe SD, mas em maior grau. Satisfaz as especificações da Ford ESSE-M2C-101-C e da General Motors GM-6136-M e à especificação MIL-L Indicada para motores à gasolina montados em carros de passeio e em alguns tipos de caminhões fabricados a partir de Pode ser recomendada também para alguns veículos fabricados em SF Óleo com aditivos antioxidante, antidesgastante, antiferrugem, anticorrosivo, proporcionando proteção contra a formação de ferrugem. Esta categoria apresenta maior estabilidade quanto à oxidação e menor desgaste do motor em relação às categorias anteriores. Os fabricantes europeus e americanos recomendam óleos desta categoria para uso em motores fabricados a partir de Satisfaz a especificação militar MIL-L B. SG - Óleo com aditivos antioxidante, antidesgastante, antiferrugem, anticorrosivo, proporcionando maior proteção contra a formação de depósitos de alta e baixa temperatura, maior estabilidade contra a oxidação e menor desgaste do motor, em relação às categorias anteriores. Homologado pela API-ASTM em 1988, é indicado para serviço típico de motores à gasolina em carros de passeio, furgões e caminhões leves, fabricados a partir de SH - Categoria introduzida a partir de 01/08/93. Lubrificante recomendado para motores à gasolina, álcool e gás natural veicular, para atender os requisitos dos fabricantes de motores a partir de Apresentam performance com maior resistência a oxidação e melhor desempenho contra desgaste do que os de classificação anterior. SJ - Categoria introduzida a partir de 15/10/96. Lubrificante recomendado para motores à gasolina, álcool e gás natural veicular, para atender os requisitos dos fabricantes de motores a partir de Apresentam características de desempenho com maior proteção contra ferrugem, oxidação e a formação de depósitos. Esta categoria pode substituir as anteriores. SL - Categoria introduzida a partir de Lubrificante recomendado para motores à gasolina, álcool e gás natural veicular. Apresentam maior proteção contra formação de depósitos em altas temperaturas e menor consumo de óleo em relação a categoria API SJ Categorias para motores a diesel CA - Óleo com aditivos que promovem uma proteção aos mancais, contra a corrosão, desgaste, evitando a formação de depósitos de altas temperaturas. Satisfaz a especificação militar MIL-L A. Óleo para uso em motores à gasolina e motores à gasolina e motores diesel não turbinados (com aspiração normal no ar), operando em condições suaves ou moderadas, com combustível de baixo teor de enxofre (0,4%). Este tipo de óleo foi largamente usado nas décadas de 1940 e CB Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os óleos de Classe CA, mas em maior grau, devido à utilização de um combustível de elevado teor de enxofre. Satisfaz a especificação MIL-L-2104-A, suplemento 1. Óleo para uso em motores diesel, operando em condições suaves ou moderadas, com combustível de elevado teor de enxofre ( 1%). LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 37

39 CC - Os óleos da classe CC proporcionam proteção contra depósitos de altas temperaturas e formação de borra de baixa temperatura. Também possuem proteção contra ferrugem, desgaste e corrosão. Satisfaz a especificação MIL-L-2104-B. Óleo para uso em motores à gasolina sob serviço severo e motores diesel turbinados com baixa taxa de superalimentação, operando sob condições de moderadas a severas, com qualquer tipo de combustível. CD Óleo com aditivos, proporcionando a mesma proteção que os óleos classe CC, mais em maior grau. Indicado para motores diesel turbinados com alta taxa de superalimentação, operando em condições severas e com qualquer tipo de combustível. Satisfaz a especificação MIL-L-2104-C e a especificação da Caterpillar, Série 3. CD-2 Motores diesel 2 tempos, trabalhando em serviço severo. Atende os requisitos dos motores Detroit, como por exemplo, os da série 149 dos caminhões fora de estrada Haulpak. CE Óleo com aditivos, superando a categoria CD em ensaios mais severos de desempenho. Satisfaz as exigências dos fabricantes americanos quanto ao consumo de óleo lubrificante, combustível, controle de depósitos, dispersância, desgaste e corrosão. Homologada em abril de Indicado para motores diesel turboalimentados em serviço severo. CF Categoria introduzida a partir de 1994, podendo ser usada em substituição a API CE. Para serviços em motores diesel de injeção indireta e outros, incluindo os que usam diesel com alto teor de enxofre (acima de 0.5%). Apresenta efetivo controle dos depósitos nos pistões, corrosão em mancais e desgaste, sendo os motores superalimentados, turbinados ou de aspiração natural. Atende aos testes de motor: CRCL-38 e Caterpillar IMPC. CF-2- Para serviço em motores diesel de 2 tempos que requerem efetivo controle de desgaste e depósitos. Esta categoria demonstra superior performance em relação aos óleos da classificação CD-2, podendo substituí-la. Atende aos testes de motor: CRL L-38, Caterpillar IM-PC e Detroit Diesel 6 V92TA. CF-4- Esta classificação foi criada em 1990 para uso em motores diesel quatro tempos operando em altas velocidades. O CF-4 excede os requisitos do API CE no que tange a um maior controle de consumo de lubrificante e depósitos nos pistões: atende os requisitos da CRC L-38, MACK-T6, MACK-T7, CUMMINS NTC 400 e Caterpillar 1K. CG-4- Categoria introduzida em 1994, desenvolvida especialmente para uso em motores projetados para atender aos níveis de emissão do EPA (Agência de Proteção Ambiental) podendo ser usada nos motores diesel de alta rotação em uso rodoviário, usando óleo diesel com teor com teor de enxofre inferior a 0,5%. Os óleos desta categoria destacam-se pela proteção aos motores contra depósitos em pistões operando em altas temperaturas, espuma, corrosão, desgaste, estabilidade a oxidação e acúmulo de fuligem. Atende aos testes de motor: CRC L-38, seqüência IIIE, GM 6.2L, MACK T-8 e Caterpillar 1K. Acompanhada da sigla CF-4 podem ser utilizadas em todos os veículos com percentual de enxofre no Diesel não superior a 0,5%. CH-4- Categoria disponível a partir de dezembro de A classificação API CH-4 foi desenvolvida para entender à rigorosos níveis de emissão de poluentes, em motores de alta rotação e esforço, que utilizam óleo diesel com até 0,5% de enxofre. Os óleos desta categoria proporcionam especial proteção contra desgaste nos cilindros e anéis de vedação, além de possuírem o adequado controle de volatilidade, oxidação, corrosão, espuma. A classificação CH-4 substitui as classificações anteriores para motores de quatro tempos a diesel. NOTAS: 1. Motores turbinados ou superalimentados Os motores turbinados ou superalimentados existem um compressor ou turbo-compressor, acionado pelo próprio motor ou independente, que força o ar para dentro do cilindro. Com este artifício aumenta-se a quantidade de ar dentro do cilindro, possibilitando-se aumentar o volume injetado de combustível e, assim, a potência do motor. 2.Borra de baixa e alta temperatura A-Borra de baixa temperatura: a água de condensação, fuligem (carbono parcialmente queimado) e combustível se aglomeram formando um subproduto com aspecto semelhante a conhecida maionese. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 38

40 B-Borra de alta temperatura: os depósitos de alta temperatura são provenientes da oxidação do lubrificante e dos resíduos de carbono. 2. Aditivos detergente-dispersante As funções dos aditivos detergente-dispersantes são as seguintes: A-Atua como dispersante evitando depósito de baixa temperatura e alta temperatura, isto é, evita que os produtos de oxidação do óleo e outros componentes insolúveis, se depositem nas superfícies metálicas. B-Atua como detergente, removendo depósitos. C-Atua em reação química, visando eliminar a formação de material insolúvel no óleo. D-Atua como neutralizante dos produtos de oxidação ácida Classificação CCMC para óleos de motor A partir de 1983 o Comitê dos Fabricantes de Motores do Mercado Comum Europeu (CCMC) também passou a classificar os lubrificantes de acordo com o desempenho em testes de motores padronizados. Para classificar o lubrificante de acordo com o seu desempenho, os resultados obtidos em cada seqüência de testes, são comparados com padrões, que determinam os requisitos mínimos estabelecidos quanto a formação de borra, vernizes, desgaste, corrosão, oxidação do óleo entre outros. A classificação CCMC, bem como a API, fundamenta-se no desempenho dos lubrificantes em serviço. Em princípio de 1989, a CCMC indicou especificações novas e revisadas para lubrificantes. Nos motores a gasolina, a antiga especificação G1, semelhante a API SE, foi extinta. As novas especificações G4 (lubrificante para aplicação geral) e G5 (lubrificante com baixa viscosidade e economia de combustível) substituíram as especificações G2 e G3. Com exceção da volatilidade, estabilidade ao cisalhamento e dos graus de viscosidade, os lubrificantes que atendem G4 e G5 são idênticos. As novas exigências de desempenho apresentam maior severidade que as da API SG. No que tange aos motores diesel, A D1 foi eliminada, sendo que as D2 e D3 se tornaram obsoletas e substituídas pelas D4 (lubrificante para desempenho moderado) e D5, (para serviços de grande severidade ou sujeitos a trocas prolongadas). As propriedades físicas especificadas para ambos são iguais. Ao compararmos as especificações D2 e D3 com as D4 e D5, nota-se que as últimas são mais exigentes quanto a volatilidade do óleo (controle de consumo) e ao aumento de viscosidade do óleo usado. As exigências crescem da esquerda para a direita em cada grupo: G, D e PD, como poderemos observar: Gasolina G1 G2 G3 G4 G5 Diesel (automóveis) PD1 PD2 Diesel Pesados D1 D2 D3 D4 D5 Observação: A CCMC sofreu subdivisões e a partir de 1992 foi substituída pela ACEA (Associação dos Construtores de Automóveis) Especificações militares As especificações militares foram criadas pelo Exército Americano e aceitas mundialmente, para estabelecer níveis de desempenho. Além das características físicas e químicas dos óleos, estas especificações exigem testes de desempenho em motores. Depois de testado um óleo, os motores são abertos e medidos os desgastes, verificada a presença de verniz, borra e ferrugem, agarramento de anéis, arranhamento do eixo de Cames e tuchos, entre outros. Sendo atendido todos os requisitos necessários, é então emitido um certificado de aprovação para o óleo. Dentre as especificações mais conhecidas temos: Para óleo de motor: MIL- L-2104-A MIL- L-2104-A suplemento 1 MIL- L-2104-B MIL- L-2104-C (excede à MIL e à série 3) LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 39

41 MIL- L MIL- L B MIL- L-2104D Para transmissões MIL- L-2105 MIL- L-2105-B MIL-L-2105-C MIL-L-2105-D MIL- L-2104-A Óleos recomendados para serviço pesado, usados em motores operando sob condições e tempertaturas moderadas, ou com óleo diesel de baixo teor de enxofre. Os óleos enquadrados nesta especificação, também à classificação de serviço CA do API-SAE-ASTM. MIL-L-2104-A, suplemento 1 Suportam condições um pouco mais severas que os óleos da especificação anterior. São indicados para motores utilizando óleo diesel com alto teor de enxofre. Os óleos MIL- L-2104-A, S-1 se enquadram na classificação de serviço CB do API-SAE-ASTM. MIL-L-2104-B Superiores aos da especificação anterior e adequado para o serviço anda e pára. Os óleos que atendem a MILL-2104-B são indicados para o serviço CC do API-SAE-ASTM. MIL-L-2104-C Recomendada principalmente para motores diesel superalimentados, operando sob condições de serviço severo. A Cartepillar resolveu deixar de qualificar óleos como Série 3, uma vez que a especificação MIL-L-2104-C satisfaz plenamente às necessidades de lubrificação de seus motores. Conseqüentemente, foram abandonados os estudos que vinham sendo desenvolvidos pela Caterpillar em um motor de um cilindro de 4,75 polegadas de diâmetro, para implantação de uma especificação mais severa do que a Série 3 (a ex-futura Série 4). Os óleos MIL-L-2104-C atendem, também, ao serviço CD do API-SAE-ASTM. MIL- L D Trata-se da mais recente especificação militar sendo baseada na MIL- L C, acrescida do teste de motor DDA 6V-53T, limites mais severos para desgaste e avaliação dos testes TO2 e ALLISON C-3. Esta especificação foi efetivada em abril de Foi reconhecida a utilização do grau SAE 15W40. MIL-L Esta especificação satisfaz todas exigências da categoria SE do API-SAE-ASTM, além de incluir um teste adicional para verificação do poder de detergência em motores diesel. Além da categoria SE os óleos MIL- L se enquadram também no serviço CC do API-SAE-ASTM. MIL- L B Esta classificação foi criada a partir de janeiro de Os óleos que se enquadram na especificação MIL-L B também atendem à classificação de serviço SF do API-SAE- ASTM. MIL- L Óleos recomendados para condições de serviços normais de transmissões automotivas. Atendem a classificação API GL 4. MIL- L 2105 B Óleos recomendados para condições de serviços severos de transmissões automotivas. Atende a classificação API GL-5. MIL L 2105-C Trata-se da mais recente especificação militar para óleos de transmissões automotivas. Possuindo limites de avaliação mais rígidos e superando a especificação anterior. MIL L 2105-D Trata-se da mais nova especificações para engrenagens automotivas, superando a MIL L 2105 C, baseando-se nas viscosidades 75W 3 80W90. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 40

42 Classificação de óleos para motores 2T A seleção, pelos usuários, do lubrificante adequado para motores 2T não tem sido fácil. Desde 1962, existe somente uma classificação padrão de performance para motores estabelecida pela NMMA (National Manufacturers association) chamada BIA TC-W. Estas letras representam Boating Industry Association Two Cycle-Water-Cooled. Por causa da existência desta classificação solitária, e da difundida premissa que a maioria dos motores 2T poderiam ser atendidas pelos lubrificantes qualificados no BIA TC-W, numerosos fabricantes de motores 2T especificavam-na para atender os seus requisitos de óleo lubrificante. Este aspecto precipitou a formação em 1976 da tripartite SAE, ASTM e CEC (Coordinatin European Council) para estabelecer uma classificação padrão de performance para motores 2T, abrangendo todos os tipos e potência de motores, dividida em 4 categorias distintas: TSC-1 até TSC-4. Designação Testes Parâmetro Avaliado TSC-1 Motobecane Arranhamento/Depósitos TSC-2 Vespa Arranhamento/Depósitos/Pré-Ignição TSC-3 Yamaha Y-350 M2 Limpeza/Agarramento do Anel Motobecane Arranhamento/Depósitos TSC-4 OMC(Outboard Marine Corporation) Arranhamento/Limpeza/Ferrugem (EIA) (Johnson 85 HP) Agarramento do anel/pré-igniçãotc-w I, II,III Notas: TSC-1- Teste menos severo da classificação. Utiliza baixos tratamentos de aditivos sem cinzas. TSC-2-Importante para o Mercado Europeu. Usa aditivos com organometálicos. TSC-3-Importante para os EUA. Os óleos podem ser como cinzas ou sem cinzas. O óleo de referência é o BIA sem cinzas. TSC-4- Utiliza a classificação BIA. Os óleos BIA TC-W são exclusivamente sem cinzas. Por causa da semelhança da nomenclatura TSC-1 até TSC-4 com a área industrial, a API e a ISO desenvolveram uma nova nomenclatura para consumidor de lubrificante 2T. ATUAL ISO API TSC-1 ISO-L-ETA API T-A TSC-2 ISO-L-ETB API T-B TSC-3 ISO-L-ETC API T-C TSC-4 ISO-L-ETD API T-D Classificação API para óleos de transmissão Considerando a capacidade de carga como a principal característica dos lubrificantes para engrenagens e como os óleos chamados EP não definem a que carga podem resistir, a API criou uma especificação GL (Gear Lubricants- Lubrificantes de Engrenagens) de acordo com os serviços a serem prestados: GL-1 Serviço típico de engrenagens crônicas helicoidais e sem-fim, operando sob condições de baixa pressão e velocidade, tais que um óleo mineral puro pode ser usado satisfatoriamente. Os óleos podem possuir aditivos antiespumante, antioxidante, antiferrugem e abaixadores do ponto de fluidez. Não são satisfatórios para a maioria das caixas de mudança de 3 ou 4 marchas dos automóveis, podendo satisfazer algumas transmissões de caminhões e tratores. Atualmente o GL-1 não é mais utilizado. GL-2 Designa o serviço de engrenagens sem-fim, onde, devido às condições de velocidade, carga temperatura, os lubrificantes da especificação anterior não satisfazem. Contém, normalmente, aditivos antidesgastante ou um Extrema Pressão suave. Atualmente o GL-2 não é mais utilizado. GL-3 Serviço de engrenagens cônicas helicoidais sob condições de moderada severidade de velocidade e carga. Suportam condições mais severas que o GL-2 e contém aditivos antidesgastante ou um Extrema Pressão suave. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 41

43 GL-4 Serviço de engrenagens e particularmente das engrenagens hipoidais operando com alta velocidade e alto torque. Não se aplica, geralmente, aos diferenciais antiderrapantes. Contém aditivos de Extrema Pressão. GL-5 Idem à GL-4, resistindo ainda a carga de choque. GL-6 Idem à GL-5, sendo especialmente recomendada para engrenagens hipoidais com grande distância entre os eixos e condições de alta performance. Atualmente o GL-6 não é mais utilizado CLASSIFICAÇÃO DE VISCOSIDADE ISO A classificação de viscosidade de ISO (International Standards Organization Organização Internacional para Padronizações) é referente aos óleos industriais. O sistema ISO não implica em avaliação de qualidade nem performance de produto, baseia-se somente na viscosidade dos produtos. O sistema ISO estabelece uma série de 18 graus de viscosidade cinemática (centistokes) a 40 C. Os números, que designam cada grau de viscosidade ISO, representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade ESPECIFICAÇÕES AGMA A especificação AGMA (American Gear Manufacturs Association) refere-se às engrenagens cilíndricas de dentes retos ou helicoidais, espinha de peixe, hipoidais e sem fim, utilizadas em sistemas de transmissão industriais. A AGMA (setembro de 1981) é referente a engrenagens industriais fechadas e a AGMA LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 42

44 (novembro de 1974) corresponde a engrenagens industriais abertas. Estas recomendações geralmente se aplicam para engrenagens com velocidades de operação inferiores a 3600 RPM, abrangendo uma faixa de temperatura ambiente de 10 C a 50 C, cujas temperaturas de operação (temperatura do óleo) são inferiores a 95 C. Segundo a AGMA, os lubrificantes para operarem em baixas temperaturas, devem possuir seu ponto de fluidez aproximadamente 12 C abaixo de temperatura ambiente. A faixa de viscosidade que identifica o número AGMA está na ASTM D O sufixo R indica lubrificantes com diluentes voláteis não inflamáveis. As faixas de viscosidade referem-se aos produtos sem os solventes. 5.5 CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA AS GRAXAS LUBRIFICANTES Baseando-se em valores de penetração trabalhada, o NLGI (National Lubricating Grease Institute) estabeleceu uma classificação para as graxas, para facilitar sua escolha. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 43

45 As graxas menos consistentes que 0 (zero) são chamadas semi-fluidas, e as mais consistentes que 6 (seis) são as graxas de bloco. 6 - MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES A escolha do método de aplicação do lubrificante depende dos seguintes fatores: Tipo de lubrificante a ser empregado (graxa ou óleo); Viscosidade/consistência do lubrificante; Quantidade do lubrificante; Custo do dispositivo de lubrificação. 6.1 CLASSIFICAÇÃO Os métodos de lubrificação são classificados em: Com perda total do lubrificante; Com reaproveitamento do lubrificante Métodos de lubrificação com perda total do lubrificante - Lubrificação manual com pincel ou espátula É um método através do qual se aplica uma película de graxa sobre a peça a ser lubrificada. - Lubrificação manual com pistola ou bomba Nesse método o lubrificante é introduzido por intermédio do pino graxeiro e uma bomba manual. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 44

46 - Lubrificação manual com Almotolia A Almotolia é um dispositivo manual para aplicação de óleos lubrificantes. Possui construção simples e é utilizada na lubrificação de equipamentos onde não é exigido controle criterioso da quantidade de lubrificante aplicado. Exemplo: Mancais de baixa rotação e carga, para aplicação de óleo em superfícies e componentes mecânicos em geral. - Lubrificação manual com Copo graxeiro Nesse método os copos são cheios com graxa e, ao se girar a tampa, ou manípulo a graxa é impelida pelo orifício, localizada na parte inferior do copo, sendo direcionada para o ponto de aplicação. Ao se encher o copo, deve-se evitar a formação de bolhas de ar. O copo deverá ser recarregado de graxa quando a tampa ou manípulo atingir o fim do curso da rosca. - Lubrificação automática com bomba Neste caso a aplicação do lubrificante é feita através de uma bomba propulsora sendo a mais comum a que utiliza o acionamento por ar comprimido. A durabilidade destas bombas depende em grande parte da qualidade do ar comprimido utilizado (livre de impurezas). LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 45

47 - Lubrificação automática com Copo graxeiro O copo graxeiro pode distribuir a graxa de forma automática ao ponto contanto para isso com o auxílio de uma mola ou um gás que se expandirá gradativamente empurrando a graxa para a saída. - Lubrificação automática com Copo com Agulha ou Vareta Esse dispositivo possui uma agulha ou vareta que passa por um orifício e cuja ponta repousa sobre o eixo. Quando o eixo gira, imprime um movimento alternativo à agulha, liberando o fluxo de lubrificante, que continua fluindo enquanto dura o movimento do eixo. - Lubrificação automática com Copo Conta-gotas Esse é o tipo de copo mais comumente usado na lubrificação industrial, sua vantagem esta na possibilidade de regular a quantidade de óleo aplicado sobre o mancal. O lubrificante chega ao ponto através de uma passagem estreita, que pode ser fechada quando a máquina não está em operação. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 46

48 - Lubrificação automática com Copo com Mecha Nesse dispositivo, o lubrificante flui através de um pavio (corda) que fica encharcado de óleo. A vazão depende da viscosidade do óleo, da temperatura do tamanho e traçado do pavio. - Lubrificação automática por Estopa ou Almofada Por esse método, coloca-se uma quantidade de estopa (ou uma almofada feita de tecido absorvente) embebida com lubrificante em contato com a parte inferior do eixo. Por ação capilar, o lubrificante de embebimento escoa pela estopa (ou pela almofada) em direção ao mancal, cujo giro completa a lubrificação. - Lubrificação automática por Névoa Neste sistema o lubrificante é misturado ao ar e pulverizado no equipamento. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 47

49 - Lubrificação automática através do Sistema Centralizado O sistema centralizado é um método de lubrificação a graxa ou a óleo que tem a finalidade de lubrificar um elevado número de pontos, independentemente de sua localização. Esse sistema possibilita o abastecimento da quantidade exata de lubrificante, além de reduzir custos de mãode-obra de lubrificação. Um sistema centralizado completo possui os seguintes componentes: bomba, válvulas, distribuidores, tubos e conexões Métodos de lubrificação com reaproveitamento do lubrificante - Lubrificação por Salpico Na lubrificação por salpico, o lubrificante contido num depósito (ou Carter) é borrifado por meio de uma ou mais peças móveis. Esse tipo de lubrificação é muito comum, especialmente em certos tipos de motores. - Lubrificação por Anel ou por Corrente Nesse método de lubrificação, o lubrificante fica em um reservatório abaixo do mancal. Um anel, cuja parte inferior permanece mergulhada no óleo, passa em torno do eixo. Quando o eixo se movimenta, o anel acompanha esse movimento e o lubrificante é levado ao eixo e ao ponto de contato entre ambos. Se uma maior quantidade de lubrificante é necessária, utiliza-se uma corrente em lugar do anel. O mesmo acontecerá se o óleo utilizado for mais viscoso. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 48

50 - Lubrificação por Colar O método é semelhante à lubrificação por anel, porém, o anel é substituído por um colar fixo ao eixo. O óleo transportado pelo colar vai até o mancal por meio de ranhuras. Emprega-se esse método em eixos de maior velocidade ou quando se quer óleo mais viscoso. - Lubrificação por Banho de óleo Nesse método, as peças a serem lubrificadas mergulham total ou parcialmente num recipiente de óleo. O excesso de lubrificante é distribuído por meio de ranhuras a outras peças. O nível do óleo deve ser constantemente controlado porque, além de lubrificar, ele tem a função de resfriar a peça. Esse tipo de lubrificação é empregado em mancais de rolamentos de eixos horizontais e em caixas de engrenagens. - Lubrificação por Circulação Neste sistema o óleo é bombeado de um depósito para as partes a serem lubrificadas. Após a passagem pelas peças, o óleo volta para o reservatório. O sistema pode conter ainda, bomba, válvulas, filtro e trocador de calor para os casos da lubrificação de equipamentos de grande critério operacional. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 49

51 7 - CONTAMINAÇÃO O maior problema de funcionamento de um sistema de lubrificação está relacionado a contaminação CONTAMINANTE É qualquer substância ou material que é indesejável ou que afeta adversamente um sistema, seus componentes ou ambos Tipos de contaminantes Solúveis; Insolúveis; Abrasivos; Não abrasivos Fases em que um sistema pode ser contaminado Durante a montagem; Em funcionamento; Na intervenção da manutenção. Durante a montagem: Podem ser introduzidos diversos contaminantes: Carepas, Ferrugem, Areia, Limalha, Adesivo, Fita de teflon, Tecido ou plástico. Em funcionamento: Partículas metálicas, Escamas de tintas, Resíduos ácidos, Borras de óleo, Pedaços de elastômeros, Poeira. Na intervenção da manutenção: Carepas, Ferrugem, Areia, Limalha, Adesivo, Fita de teflon, Pedaços de plásticos, Partículas metálicas, Poeira, Borras de solda, Pedaços de elastômeros Partícula Pedaço minúsculo de matéria com dimensões observáveis, usualmente medida em microns (Tabela 3.1). Tamanho relativo de partículas Substância Grão de sal refinado 100 Cabelo humano 70 Farinha de trigo 25 Pó de talco 10 Glóbulos sanguíneos vermelhos 8 Bactéria 2 Limite de visibilidade humana 40 Dimensões (microns) Tabela 3.1. Tamanho relativo de partículas DANOS CAUSADOS PELA CONTAMINAÇÃO Bloqueio dos orifícios; Desgastes dos componentes; Formação de ferrugem ou outra oxidação; Formação de componentes químicos; Deficiência dos aditivos; Formação de contaminantes biológicos. LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 50

52 7.3 - NÍVEIS DE CONTAMINAÇÃO Para a determinação do nível de contaminação de um fluido lubrificante ou hidráulico está sendo largamente utilizado o aparelho denominado Contador de Partículas. Introduzindo-se uma amostra de fluido no aparelho, este emite um relatório contendo o número de partículas por tamanho NORMAS As normas mais utilizadas são: NAS 1638 Quantidade de partículas por 100 ml de fluido CLASSE 5-15µm 15-25µm 25-50µm µm >100 µm ISO 4406 LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 51

53 BIBLIOGRAFIA MOURA, Carlos R. S. & CARRETEIRO, Ronald, P. Lubrificantes e Lubrificação. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos, 1978 ROUSSO, José. Lubrificação Industrial. Rio de Janeiro, CNI, 1983 FULLER Dudley D. Theory and Practice of Lubrication for Engineers. American Society of Lubrification Engineers, Standart Handbook of Lubrification Engineering, McGraw- Hill Book Company, Ney York, 1968 ROMAN, G., Teoria da Lubrificação, Belo Horizonte, OLAVO, A. L. Pires e Albuquerque, Lubrificação, McGraw-Hill do Brasil LTDA, PIRES, Olavo A. L. e Albuquerque, Lubrificação, McGraw-Hill LTDA, LUBRIFICANTES E LUBRIFICAÇÃO 52