O QUE É UMA … MASSA LUBRIFICANTE ? Massas Lubrificantes.
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O QUE É UMA … MASSA LUBRIFICANTE ?
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O QUE É UMA …MASSA LUBRIFICANTE ?
Massas Lubrificantes
Resumo
Definição Composição de uma massa lubrificante Óleo base: tipo, viscosidade, influência Espessante: consistência, natureza,
tipo, influência Aditivos: sólidos e solúveis Escolha de uma massa
Massas Lubrificantes
Representam cerca de 3% do consumo total de lubrificantes
São usadas em todos os ramos da indústria: siderurgia, cimento, papel, minas, etc…
Vasta gama de aplicações, tais como a lubrificação de chumaceiras, rolamentos e engrenagens
?O que é um Lubrificante?
Um lubrificante é uma substância capaz de reduzir o atrito, o calor e o desgaste quando colocada entre duas superficíes com movimento relativo entre si
O que é uma massa lubrificante?
Definição
Uma massa lubrificante é um produto intermédio entre um sólido e um semi-sólido obtido por dispersão de um agente espessante num líquido lubrificante
A massa lubrificante não é mais do que uma “esponja” cujos poros estão cheios de óleo
As forças mecânicas exercidas na “esponja” libertam o óleo nela contida
Composição
Fase sólida10%
Fase líquida90%
Óleo base (+ aditivos…)Espessante
Qual é a principal diferença entre um óleo e uma massa?
Os óleos são fluidos lubrificantes; a fluidez deum óleo é definida pela sua viscosidade
As massas são lubrificantes consistentes;a consistência
de uma massa é definida pela sua penetração
Lubrificação a óleo ou a massa?
Óleos Fluidos Escapam do local de
aplicação Troca de calor
(arrefecimento) Remoção de
partículas Remoção de
resíduos Classificação
Massas Semifluida/semi-
sólida Ficam no local de
aplicação Vedam Não arrefecem os
componentes Não limpam os
componentes Classificação
Viscosidade (SAE; ISO VG) Consistência (NLGI)
Quando Lubrificar com massa ... Diminuir o gotegamento ou salpicos de óleo. Diminuir a frequência da lubrificação. Impedir a entrada de contaminantes. Operações intermitentes. Diminuir o atrito localizado com lubrificantes
sólidos. Sob condições extremas de operação: Elevadas temperaturas Elevadas pressões Cargas de choque Baixa velocidade / elevadas pressões Máquinas com bastante desgaste. Quando a redução do ruído é muito
importante.
Óleo Base
Base mineral:
●Parafinica
●Nafténica Base sintética:
●Polialfaolefina (PAO)
●Poliglicol
●Ester
●Silicone
Óleo BaseGrau de Viscosidade ISO
Viscosidade (cSt) a 40° C
VG 3 2,9 - 3,5VG 5 4,1 - 5,1VG 7 6,1 - 7,5VG 10 9,0 -11,0VG 15 13,5 -16,5VG 22 19,8 -24,2VG 32 28,3 -35,2VG 46 41,4 - 50,6VG 68 61,2 - 74,8VG 100 90 - 110VG 150 135 165VG 220 198 - 242VG 320 288 - 352VG 460 414 - 506VG 680 612 - 748VG 1000 900 -1100VG 1500 1350 -1650
Variações de 10%
A viscosidade varia entre 22 e 1500 cSt a 40 °C
Para os rolamentos, por exemplo :
Velocidade
Viscosidade
Carga
Viscosidade
Óleo Base
Determina a gama de velocidades de
funcionamento
Determina a temperatura mínima de
aplicação
Determina a resistência à oxidação
Determina a compatibilidade com as
pinturas e os elastómeros
Óleo Base
Características das massas eensaios de performance
Penetração Estabilidade mecânica Separação do óleo Ponto de gota Resistência à água Pressão de fluxo Performance anti-ferrugem (Emcor)
Performance de extrema pressão (Timken / ensaio 4 esferas)
Ensaios de rolamentos
• Constituem a fase sólida e dispersa da massa.
• Formam uma rede tridimensional relativamente estável.
Se a concentração... ...o grau NLGI
Espessante
Penetração (ASTM D217 / IP 50)
Consistência
h
[ mm / 10 ]h
00000 0 1 2 3 6...
O grau NLGIConsistência Penetração a 25 °CNLGI (em 1/10 de mm)
000 445 / 475
00 400 / 430
0 355 / 385
1 310 / 340
2 265 / 295
3 220 / 250
4 175 / 205
5 130 / 160
6 85 / 115
Comportamento nos rolamentos
(vibrações)
Eficácia da massa, em termos de
estanquecidade contra contaminações
Meios de distribuição possíveis
Consistência
Penetração e classificação NLGI
Fluidas - Cx.s de engrenagens e sistemas centralizados
Sem-fluídas - Sistemas de lubrificação centralizada
Consistentes - Lubrificação de rolamentos
Muito rígidas raramente usadas
000 445...47500 400...4300 355...3851 310...3402 265...2953 220...2504 175...2055 130...1606 85...115
Consistência NLGINúmero
Penetração trabalhada0,1 mm a 25 ºC
Temperatura à qual uma gota de óleo se separa do espessante
Ponto de Gota
Sabões metálicos Lítio Cálcio Sódio Aluminio
Sabões metálicos complexos Lítio Cálcio Aluminio
Sem sabão Argilas
Natureza do Espessante
Lítio Cálcio Sódio Aluminio
Temp. FusãoPonto de gota 180 - 260 90 - 110 150 - 200 110 - 120
Temp. Máx.aplicação
140-180 70 120 60
Estabilidademecânica
Boa Má aexcelente
Má aboa
Má aboa
Resistênciaà água
Boa Excelente Má Excelente
Adesividade Boa Má Excelente Excelente
Natureza de Espessante
• Obtidos por neutralização de um ácido gordo, ou por saponificação.
• As massas com sabão de lítio são as mais comuns : 70 % do mercado
Ácido gordo + Base Sabão + Água
Sabões Metálicos
Um sabão complexo é formado a partir de
dois ou mais ácidos.
Permitem obter estruturas muito densas e
estáveis.
Utilizáveis com temperaturas elevadas
150 °C com uma base mineral
200 °C com uma base sintética (PAO)
Sabões Met. Complexos
Espessantes das massas ao microscópio
Massa c/ sabão de lítioMassa c/ sabão de sódioMassa c/ sabão de cálcio
• A ausência de sabão permite altas
temperaturas de utilização (200°c),
devido a uma elevada resistência à
oxidação– argilas, bentonites, ...
Espessantes Inorgânicos
Compatibilidade das massas
Importante :
NUNCA misturar massas com
diferentes espessantes
• São produtos que permitem melhorar
as qualidades básicas de uma massa
lubrificante
• Os aditivos podem ser:
– Sólidos
– Líquidos
Aditivos
Aditivos Sólidos
Grafite, Bissulfureto de Molibdénio, Mica, Talco
•Melhoram as características de fricção entre as
superfícies metálicas, especialmente em
situações de cargas elevadas e de choque
•Após o desaparecimento da película de óleo,
permanece uma camada protectora de aditivo
sólido
• São da mesma natureza que os utilizados nos óleos lubrificantes.– Anti-oxidantes– Inibidores de corrosão– Extrema-pressão– Anti-desgaste – Anti-ferrugem– ...
Aditivos Solúveis
Lubrificação de rolamentos
Em regra geral rolamentos com pequenos diâmetros e elevadas velocidade de rotação necessitam de massas lubrificantes NLGI 2... 3 e viscosidade dos óleos base baixa.
Para rolamentos com diâmetros elevados baixas velocidades de rotação é preferível massas com viscosidade de óleo base mais elevada.
É muito importante conhecer a temperatura ambiente e demais condições de funcionamento do rolamento, como seja a presença de água, poeiras e outros contaminantes e ainda as cargas específicas aplicadas.
Devem ser seguidas as recomendações dos fabricantes dos rolamentos.
Quantidade de massa na 1ª lubrificação
Encher totalmente o rolamento com massa nas zonas de contacto.
Em rolamentos com elevada rotação, por exemplo em máquinas ferramentas, dever-se-á encher apenas 30 a 40% do espaço livre.
Respeitar a quantidade recomendada pelo fabricante dos rolamentos.
Intervalos de relubrificação (I)
Teóricamente os intervalos de relubrificação terão de ter em conta :–Influência do meio ambiente–Elevadas cargas–Geometria do rolamento (consultar o
fabricante)
Intervalos de relubrificação (II)
0 200000 400000 600000 800000 1000000102030405060708090
100110120130140150
dmN= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)
Tem
pe
ratu
ra d
o r
ola
me
nto
(o
C)
20000
15000
10000
8000500020001000
500
Vida da massa em horas
A influência da temperatura e da velocidadena vida útil de uma massa de lítio
Lubrificação deficiente
Massa lubrificante não adequada Insuficiência de massa nas zonas
de contacto Excesso de massa lubrificante Contaminações (impurezas)
Suas consequências ...
Inadequada Insuficiente Excesso Contaminada
Corrosão
Desgaste
Fissuras a altas temp.
Escorregam.
Fadiga
Altastemperaturas
Ruído
Alteração datemp. de oper.Funcionam.
irregular
Massa lubrificante
Ap
arê
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cio
n.
Alguns cuidados a ter na lubrificação a massa
Bombas de lubrificação próprias para cada tipo de massa.
Embalagens sempre fechadas Antes de lubrificar, limpar bem com pano
(sem fio), o copo de lubrificação. Seguir sempre as recomendações dos
fabricantes relativamente à quantidade de massa a aplicar.
Limite de trabalho para as massas
Cálcio
Lítio
Argila e todas as massascomplexas Argila e Li complexo
Tem
pe
ratu
ra (
oC
)
10
30
50
70
90
110
130
150
0 200000 400000 600000 800000 1000000
dmN= dm(=diâmetro principal do rolamento em mm)* N(=rpm)
ArgilaLítioLi
complexo
Escolha de uma Massa
Lavagem pela água
• Nenhuma• Pouca• Importante
Estanquecidade
• Boa• Média• Medíocre
Distribuição Lubrificação centralizada
Pequenos diametros Grandes diametros Comprimento linha Chumaceiras carter
• Manual• Pulverização
- 55°C 0°C 250°C 50°C 250°C
Velocidades
• Lenta• Moderada• Rápida
Parâmetros constituintes
• Óleo base• Espessante• Grau NLGI
Orgãos
• Chumaceiras lisas• Rolamentos• Redutores • Engrenagens abertas• Cames, guias, cabos• ...
Protecção anti-ferrugem
• Elevada• Moderada• Fraca
Carga aplicada
• Fraca• Moderada• Elevada
Temperatura Ambiente Temperatura de serviço
Aplicação
Rápida Fluido Rígida
Lenta Viscoso
Macia Baixa
Alta
Viscosidade Consistência Libertação de óleo
Escolha de uma Massa
Numa aplicação rápida, devemos utilizar ? 1. uma massa lubrificante com um
óleo base muito viscoso ou 2. com um óleo base mais “fino”
E numa aplicação com cargas elevadas ?
E para uma aplicação sujeita a altas temperaturas ?
Perguntas…
Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos ?
Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante ?
?
Em que situações se utilizam Aditivos Sólidos ?
Quais as 3 características mais importantes relacionadas com o espessante de uma massa lubrificante ?
Consistência Natureza do Espessante Ponto de Gota
?
