Universidade Estadual Paulista Jlio de Mesquita Filho

Departamento de Engenharia Mecnica

MANUTENO E LUBRIFICAO DE EQUIPAMENTOS

NOES DE LUBRIFICAO: ATRITO E TIPOS DE LUBRIFICAO

Prof. Dr. Joo Candido Fernandes

Alunos:

Bruno Oliveira Sodero R.A.: 411183

Caio Estronioli R.A.: 512192 Chao Ho Chih R.A.: 711802

ATRITO

Conceito de Atrito:

Principal componente do desgaste mecnico define-se como a fora de resistncia ao movimento de um corpo que desliza sobre outro e depende da

natureza do material das peas em contato. representado pela letra grega . De uma forma mais completa, o atrito um estado de aspereza ou

rugosidade entre dois slidos em contato, que permite uma troca de foras em

uma direo tangencial a regio de contato entre os slidos. O fato de existir atrito entre dois slidos no implica, necessariamente, a

existncia de uma fora de atrito entre eles.

O sentido da fora de atrito sempre contrrio ao deslizamento ou a tendncia de deslizamento entre slidos em contato.

De acordo com a 3 lei de Newton (Ao e Reao), os slidos A e B

trocam entre si foras de atrito, existe uma fora de atrito que A aplica em B e B em A. Tais foras de atrito so opostas (tm mesma intensidades), mesma direo e sentidos opostos.

As foras de atrito trocadas entre A e B (F e f) nunca se equilibram porque esto aplicadas em corpos distintos.

A fora de Atrito:

diretamente proporcional a carga; independente da rea de contato;

Varia de acordo com a natureza das superfcies; No afeta a velocidade do deslizamento.

O atrito regido pelas seguintes leis:

1 Lei A fora de atrito independe da rea de contato.

A explicao para esta lei, que, a rea de contato da superfcie ainda que

contenha um acabamento polido, possui uma camada de rugosidade que no perceptvel ao olho, porm, se aumentada a mais de 100 vezes, nota-se essa rugosidade e so as elevaes destas minsculas montanhas formadas na

superfcie que efetivamente vo manter contato entre as superfcies.

2 Lei O atrito diretamente proporcional a carga aplicada.

Esta segunda lei evidencia ainda mais a primeira. Se nas condies da

Ilustrao 1, aplicarmos mais carga, haver uma considervel deformao das peas, fazendo com que as rugosidades que no se tocavam, venham a se tocar, aumentando assim o atrito.

Considerando estas duas leis, conclui-se que o controle do desgaste das peas, leva em considerao a natureza deste desgaste. Para tanto, deve-se conhecer os principais fatos geradores de desgaste dos equipamentos mais

comumente utilizados nas empresas.

O atrito resulta da interao entre dois corpos

Ilustrao 1

O atrito alm de ser uma fora que oferece resistncia ao movimento pode tambm ser uma fora motriz. Como exemplo, coloca-se uma caixa em uma

carroceria de um caminho que comea a andar, esse por sua vez, far com que o atrito da carroceria com a caixa, movimente a caixa.

O atrito depende e est vinculado ao estado de aspereza ou rugosidade de

duas superfcies que esto em contato.

Tipos de atrito:

Slido, quando h contato de duas superfcies slidas entre si. Deslizamento, quando uma superfcie se desloca diretamente em

contato com outra. Rolamento, quando o deslocamento se efetua atravs da rotao de

corpos cilndricos ou esfricos, colocado entre as superfcies em movimento. Como a rea de contato menor, o atrito tambm menor.

Fluido, quando existir, separando as superfcies em movimento, uma camada fluida.

Mecanismos de atrito:

Cisalhamento Dureza semelhante

Dureza diferente Adeso

Atrito de deslizamento:

Esttico (F menor ou igual Fa).

Dinmico (F maior que Fa).

Atrito Esttico:

o coeficiente entre a fora necessria para iniciar um movimento de um

corpo considerando seu prprio peso. A palavra Esttica significa parada ou em repouso. Aplicando-se uma

fora F, na tentativa de movimentar um corpo, a fora de atrito (Fat) existente

no corpo que tangencia a superfcie de contato, chamado de atrito, mantm o corpo em repouso porque ela no momento est sendo igualada a fora F, o atrito tambm aumenta na mesma intensidade at chegar ao ponto mximo.

Esse atrito esttico no seu ponto mximo passa a ser chamado de Atrito de Destaque fazendo com que o corpo esteja na eminncia de movimento.

Ora, para mover uma caixa, se for feita uma fora igual ao atrito dinmico,

ela no sair do lugar, pois as foras iro se anular. Ento, conclui-se com isso que a fora de atrito esttico maior que a de atrito dinmico. Porm, na maioria dos casos, os seus valores so to prximos que se pode consider-

las aproximadamente iguais.

Atrito Cintico ou Dinmico:

a fora requerida para manter em deslizamento um determinado corpo com um determinado peso.

Ocorre quando uma fora de atrito age em um corpo qualquer que est em

movimento (cinemtica ou dinmica). Para velocidades menores que 5 m/s, a fora de atrito cintico

praticamente constante e dado por Fat = mc . N

Coeficiente de atrito:

o coeficiente de proporcionalidade ( ), considerando que a fora limite de

atrito esttico e cintico proporcional s solicitaes normais entre as superfcies.

Pode-se acrescentar as seguintes regras:

Atrito esttico normalmente maior que o atrito cintico. O atrito em superfcies lubrificadas menor do que em superfcies

secas.

ngulo de atrito N

Ftg a

Atrito de rolamento Pxr

F r

O Coeficiente depende:

Das propriedades elsticas dos elementos rolantes;

Das propriedades elsticas das pistas; Do acabamento superficial; Da direo da carga;

Da rotao do elemento rolante; Da temperatura de operao; Do tipo do mancal; Das dimenses dos elementos rolantes;

Do raio de curvatura da superfcie de contato;

Contato Coeficiente r (mm)

Madeira sobre madeira 0,50 0,80

Ferro sobre ao 0,18 0,56

Ao sobre ao 0,20 0,50

Ferro sobre pedra 1,27 5,00

Pneu sobre asfalto 0,50 0,55

Exemplos de Coeficientes de Atrito.

Benefcios e Malefcios do atrito de uma forma geral:

Benefcios:

Se no fosse o atrito um carro no sairia do lugar porque os pneumticos deslizariam sobre a superfcie. Em uma superfcie lamacenta ou com neve preciso que haja correntes no pneu do carro para que o carro saia do lugar.

So as correntes que fazem com que o atrito aumente. Sem o atrito as correntes no poderiam mover as mquinas e os pregos no ficariam fixos na parede. Em uma lombada, um carro parado s no desliza porque existe atrito.

Malefcios:

O atrito prejudicial no momento em que ele desgasta as superfcies que

rolam uma sobre a outra, aumenta a fora necessria para mover um corpo e produzir calor. Para estes malefcios do atrito fazem-se superfcies super planas e lisas, usa-se metais duros, o uso de lubrificantes entre as superfcies

para que no haja tanto atrito e fiquem escorregadias e para que tambm no haja tanto desgaste das superfcies.

Tipos de aplicao dos leos lubrificantes

A escolha do mtodo de aplicao do leo lubrificante depende dos seguintes

fatores:

Tipo de lubrificante a ser empregado (graxa ou leo) Viscosidade do lubrificante

Quantidade do lubrificante Custo do dispositivo de lubrificao

Quanto ao sistema de lubrificao, esta pode ser: Por gravidade

Por capilaridade Por salpico Por imerso

Por sistema forado A graxa.

1. Lubrificao por Gravidade

Lubrificao manual A lubrificao manual feita por meio de almotolias e no muito eficiente,

pois, no produz uma camada homognea de lubrificante.

Copo com agulha ou vareta

Esse dispositivo possui uma agulha que passa por um orifcio e cuja ponta repousa sobre o eixo. Quando o eixo gira, imprime um movimento alternativo agulha, liberando o fluxo de lubrificante, que continua fluindo enquanto dura o

movimento do eixo.

Copo conta gotas

Esse o tipo de copo mais comumente usado na lubrificao industrial, sua vantagem esta na possibilidade de regular a quantidade de leo aplicado sobre o

mancal.

2. Lubrificao por Capilaridade

Copo com mecha

Nesse dispositivo, o lubrificante flui atravs de um pavio que fica encharcado de leo. A vazo depende da viscosidade do leo, da temperatura e do tamanho e

traado do pavio.

Lubrificao por estopa ou almofada

Por esse mtodo, coloca-se uma quantidade de estopa (ou uma almofada feita de tecido absorvente) embebida em leo em contato com a parte inferior do

eixo. Por ao capilar, o leo de embebimento escoa pela estopa (ou pela almofada) em direo ao mancal.

3. Lubrificao por Salpico

Na lubrificao por salpico, o lubrificante contido num depsito (ou carter) borrifado por meio de uma ou mais peas mveis. Esse tipo de lubrificao muito comum, especialmente em certos tipos de motores.

Lubrificao por anel ou por corrente Nesse mtodo de lubrificao, o lubrificante fica em um reservatrio abaixo do

mancal. Um anel, cuja parte inferior permanece mergulhada no leo, passa em torno do eixo. Quando o eixo se movimenta, o anel acompanha esse movimento e o lubrificante levado ao eixo e ao ponto de contato entre ambos. Se uma maior

quantidade de lubrificante necessria, utiliza-se uma corrente em lugar do anel. O mesmo acontecer se o leo utilizado for mais viscoso.

Lubrificao por colar O mtodo semelhante lubrificao por anel, porm, o anel substitudo

por um colar fixo ao eixo. O leo tra