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ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Gerência de Manutenção
Prof. Jorge Marques
Aulas 21Lubrificação
Fontes consultadas: XENOS. Gerenciando a manutenção produtiva
Projeto de Engenharia Mecânica. Shigley, J.Telecurso 2000 - Mecânica. Apostila de Manutenção
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Introdução
• A lubrificação é um dos itens mais importantes na preservação das condições de trabalho de superfícies de contato com movimentos relativos.
• Conhecer os princípios e conceitos da lubrificação é fundamental para que o gestor da manutenção consiga atingir o objetivo de GARNTIR MÁXIMA DISPONIBILIDADE DE EQUIPAMENTOS para a produção a BAIXOS CUSTOS no curto e no longo prazo.
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Introdução
Lubrificação. Tem o objetivo de:– Reduzir o atrito– Reduzir o desgaste– Reduzir o aquecimento
das peças se movem em relação às outras.
Funções secundárias da lubrificação: vedação, proteção corrosiva, aumento da vida útil, reduzir ruídos.
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Introdução
Lubrificante
Um lubrificante é qualquer substância que, quando inserida entre duas superfícies móveis, atende aos propósitos da lubrificação.
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Introdução
• A lubrificação é requerida quando há movimento relativo entre uma peça e outra. A aplicação mais usual é nos mancais de deslizamento e nos mancais de rolamento.
Mancais podem ser submetidos a condições severas de funcionamento.
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Introdução
• Em outras situações, o movimento relativo ocorre em baixas temperaturas, baixas velocidades e com cargas leves. Muitas vezes basta uma bucha de nylon ou outro material plástico ou de produtos da metalurgia do pó, dispensando a aplicação de materiais adicionais na lubrificação.
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Introdução
Nos dois exemplos anteriores temos lubrificação: no primeiro é necessário adicionar elemento lubrificante. No segundo a lubrificação é permanentemente garantida pelas propriedades lubrificantes dos materiais empregados
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Tipos ou modos de lubrificação
Os tipos ou modos de lubrificação podem ser classificados em:
• Hidrodinâmicos• Hidrostáticos• Elastoidrodinâmico• De Contorno• De Filme Sólido.
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Lubrificação Hidrodinâmica
• Ocorre quando as superfícies de carregamento e do mancal são totalmente separadas por um filme relativamente espesso de lubrificante devido à velocidade relativa.
• O lubrificante é puxado pelo eixo a uma velocidade relativamente alta e, mesmo diante da força gravitacional, forma um filme entre eixo e mancal capaz de isolar completamente o contato metal-metal.
• É também chamada de lubrificação de filme completo ou lubrificação fluida.
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Lubrificação Hidrodinâmica
A figura ilustra a criação do filme lubrificante devido o aumento da velocidade.
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Lubrificação Hidrostática
• Um fluido é introduzido entre duas superfícies à pressão suficiente para promover o afastamento destas superfícies por um filme lubrificante.
• Muito comum usar o ar ou a água para esta finalidade.
• Diferentemente da lubrificação hidrodinâmica, a lubrificação hidrostática não exige alta velocidade relativa. Sequer exige movimento relativo.
• O filme é formado pela pressão estática do fluido.
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Lubrificação Elastohidrodinâmica
• Ocorre quando o lubrificante é introduzido entre superfícies que estão em contato rolante, tais como engrenagens ou mancais de rolamento.
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Lubrificação de Contorno
• Quando a lubrificação hidrodinâmica não pode se completar, seja devido à alta viscosidade do lubrificante, seja devido à baixa velocidade relativa, o quase contato metal-metal é dito lubrificação de contorno.
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Lubrificação de Filme Sólido
• Usa-se um lubrificante sólido.• Esta condição é exigida para temperaturas extremas,
onde a ação de óleos lubrificantes é ineficaz devido à queda da viscosidade devido à temperatura.
• Lubrificantes sólidos: grafita, bissulfeto de molibdênio, talco, etc.
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Velocidade relativa x atrito entre as partes deslizantes
• Em baixas velocidades, a lubrificação é de contato. Ao atingir a velocidade de filme contínuo (hidrodinâmica), ocorre redução brusca do atrito. Depois, com mais velocidade, os atritos fluidodinâmicos ficam mais intensos.
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Tipos de Lubrificantes
• Os lubrificantes podem ser: sólidos, pastosos, líquidos ou gasosos.
• Os lubrificantes sólidos, devido a diversos fatores como, dificuldade de aplicação, entre outros, raramente são utilizados sozinhos. São geralmente misturados com outros lubrificantes pastosos, ou líquidos, na forma de aditivos, melhorando características desses.
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Lubrificantes Sólidos
Os lubrificantes sólidos mais usuais são:
1) sólidos lamelares - dissulfeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, grafite, dissulfeto de
tântalo, fluoreto de cálcio, mica, talco.
2) Polímeros – polifluoretileno, politetrafluorcloroetileno (útil em temperaturas criogênicas), politetrafluoretileno, nylon, acetal, poliuretano.
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Lubrificantes Pastosos
Os lubrificantes pastosos são as graxas e são formadas por:
1. composições betuminosas,
2. sebo animal,
3. graxas sintéticas
4. etc.
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Lubrificantes Líquidos
Lubrificantes líquidos usados comercialmente são os óleos:
1) óleos minerais
2) óleos graxos
3) óleos compostos
4) óleos sintéticos
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Óleos Minerais
Os óleos minerais são obtidos do petróleo• Dependendo de sua origem podemos ter dois tipos de
petróleo: os naftênicos e os parafínicos.• Os óleos parafínicos, normalmente, são os mais
requeridos. Eles possuem alto ponto de fluidez, alto índice de viscosidade, boa resistência à oxidação, menor oleosidade, menor resíduo de carbono.
• Os óleos minerais podem receber aditivos sólidos ou serem misturados a outros óleos.
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Óleos graxos
• São de origem animal ou vegetal. Têm boas características lubrificantes, mas, apresentam a grande desvantagem de baixa resistência à oxidação. Por isso, são utilizados como aditivos aos óleos minerais.
• Os óleos graxos de origem vegetal, mais utilizados são: o óleo de rícino (de mamona), óleo de coco, óleo de oliva, óleo de semente de algodão, etc.
• Os óleos graxos de origem animal são: o óleo de banha, óleo de mocotó, sebo, óleo de baleia, óleo de foca, etc.
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Óleos Compostos
• Os óleos compostos são formados por misturas de óleos minerais com óleos sintéticos. Consegue-se assim, melhorar as características dos óleos minerais e obter óleos a custo mais baixo que os sintéticos.
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Óleos Sintéticos
• Os óleos sintéticos são os lubrificantes líquidos de capacidade superior. Mas o custo também é elevado. Estão em constante desenvolvimento e, portanto, a cada dia surgem novos, com características cada vez melhores (ou não).
• Normalmente são usados em locais em que os outros lubrificantes falham.
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Óleos Sintéticos
• Materiais mais utilizados na fabricação de sintéticos:
1) ésteres de ácidos monobásicos e dibásicos, de organofosfatos e de silicatos,
2) silicones,
3) compostos de éteres poliglicol,
4) compostos halogenados.