Baixe tipos de lubrificantes e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA Colégio Técnico Industrial de Santa Maria Curso Técnico em Eletrotécnica Ferrramentas e Elementos de Máquinas Professor Cláuido Losekann LUBRIFICANTES E ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO MECÂNICA Data: 28/12/2009 Carlos Eduardo Moreira Flores Julio Cèzar Magalhães Soares Turma 311 Lubrificantes O estudo dos lubrificantes é dividido em: Classificação, Funções; Características; Aditivos; Graxas. Classificação: Classificam-se de acordo com seu estado físico. Ou seja, existem lubrificantes: Líquidos, Pastosos, Sólidos, Gasoso. Lubrificantes pastosos: São as chamadas graxas. São usadas em locais onde os lubrificantes líquidos não desempenham função satisfatória. Tipos de graxas: a. Óleos aditivados: São óleos minerais purais, onde são adicionados certos componentes (aditivos) com a finalidade de melhorar suas características. b. Óleos sintéticos: São óleos de origem petroquímica. Tem muitas características superiores as óleos minerais. Entretanto, são de alto custo, possuindo uso restrito. São formados principalmente por polímeros e diésteres. Os óleos sintéticos dividem-se em cinco grupos. b.i. Ésteres de ácidos dibásicos: Possui relação viscosidade - temperatura melhor que os óleos minerais. Além disso, são melhores na resistência a oxidação e estabilidade térmica. Não são corrosivos às superfícies metálicas. Entretanto, tem efeito sobre borrachas, plásticos, etc. São usados como lubrificantes em motores a jato. b.ii.Óleos de organo fosfato: Tem como características positivas. b.1. Alto teor lubrificante b.2. Não são inflamáveis como os óleos minerais b.3. São pouco voláteis b.4. Relação viscosidade – temperatura é ligeiramente superior ao dos óleos minerais b.5. Tem boa resistência à oxidação b.6. Tem estabilidade térmica satisfatória até 150 ºC. Possui como desvantagem se hidrolisarem facilmente, formando ácido fosfórico que é corrosivo. Esses óleos são usados juntamente com fluidos hidráulicos, onde a resistência ao calor é um parâmetro importante. b.iii. Ésteres de silicato: Tem como características positivas: 1. Baixa volatilidade 2. A relação viscosidade – temperatura é das melhores dos óleos sintéticos. Características negativas: 1. Estabilidade térmica e hidrolítica deixam a desejar 2. Podem formar depósitos abrasivos, a temperaturas superiores a 200ºC. 3. Em presença de água, os silicatos podem formar sílica que é abrasivo. Esses óleos são usados em: 1. Como fluido de transferência de calor 2. Como fluido hidráulico 3. Juntamente com alguns tipos de graxas especiais b.iv. Silicones: É o nome dado aos fluidos do seguinte tipo: 1. Polímeros de metil – siloxano 2. Polímeros de fenil – siloxano 3. Siloxano Nesses lubrificantes, aumentando o teor de fenil, aumenta-se a resistência ao calor. Porem, reduz-se um pouco o chamado índice de viscosidade. Embora, este índice para os silicones fica sempre acima ao dos óleos derivados do petróleo. São indicados para usos onde não se requer grandes variações da viscosidade com a temperatura. Essa relação é melhor que a de todos os óleos minerais e sintéticos. Possuem volatilidade bastante baixa. Ainda, a resistência a oxidação é muito alta com boa capacidade térmica e hidrolítica. O poder lubrificante desses óleos é bastante similar ao dos óleos minerais sobre cargas moderadas, e médio sobre cargas elevadas. Esses óleos são bastante indicados para uso em munhões. Em altas temperaturas podem formar gel. b.v.Compostos de ésteres de poli–glicol: Algumas características destes óleos: 1. São usados como lubrificante fluido – hidráulico 2. Tem ótima relação viscosidade – temperatura 3. Baixa volatilidade 4. Boa resistência térmica e hidrólica. 5. São pouco inflamáveis Porém, a principal desvantagem é a baixa resistência a oxidação, comparada aos óleos minerais. A resistência a oxidação é melhorada através de aditivos oxidantes. Possuem compostos de diferentes viscosidades solúveis, ou não, em água. Viscosidade: Principal característica dos óleos. É a resistência entre as moléculas do fluido em movimento. Ou seja, é a medida da resistência ao escoamento. Ainda pode-se definir como a resistência ao cisalhamento, devido a intersecção das moléculas do fluido. A ASTM da uma definição para a viscosidade dinâmica ou absoluta de um fluido. É a força tangencial sobre a área unitária de um de dois planos paralelos, separados por uma distância unitária, e o espaço contendo um líquido, e um dos planos move-se em relação ao outro, com velocidade unitária, no seu próprio plano. Quanto maior a viscosidade, mais ordenadamente escoa as moléculas do fluido. A viscosidade é diferente da oleosidade. A oleosidade é a capacidade do óleo se aderir a uma superfície. Já a viscosidade não muda conforme o uso. Assim, define-se também a viscosidade de outra forma. “É a medida do movimento das moléculas do fluido”. Os principais métodos de medida de viscosidade e Métodos de medidas de viscosidade: Os principais viscosímetros para óleos são: a. Saybolt (USA) b. Redwood (Inglaterra) c. Engler (Alemanha) d. Cinemático ou universal Os três principais são de características similares Desvantagens das graxas frente aos óleos: 1. O óleo transfere melhor o calor 2. Para altas velocidades o óleo lubrifica melhor 3. O óleo lubrificante tem maior resistência a lubrificação Graxas de sabão metálico: São compostos por óleos minerais puros mais um sabão metálico, que normalmente “emprestam” seu nome a graxa (cálcio, lítio, etc). Graxas sintéticas: São formados por óleos e sabões metálicos. São graxas de custo elevado. Graxas betuminosas: São formadas por óleos minerais e asfalto. Para aplicação é necessário o aquecimento da graxa, ou diluição num solvente que deve evaporar-se após a aplicação. Tem grande adevisidade. Graxas para processos: Usadas em processos especiais como estampagem, moldagem, etc. Normalmente, esse tipo de graxa contem uma solução sólida usada como aditivo. Fabricação das graxas: Existem dois processos para a fabricação das graxas; ■ Formar o sabão juntamente com o óleo; ■ Juntar o sabão já formado com o óleo; A graxa é formada em um recipiente com agitador, com o recipiente equipado com uma câmera de vapor. Classificação: A classificação depende do sabão que a forma. São elas: ■ Graxa de sabão de cálcio; ■ Graxa de sabão de sódio; ■ Graxa de sabão de lítio; ■ Graxas mistas; ■ Graxa de complexo de cálcio; Ainda existem mais comuns como: a. Graxa a base de argila: Uma graxa multifuncional que resiste a altas temperaturas, porém com um alto custo. b. Graxas Betuminosas: Compostas de óleo mineral e asfalto. Possui alta adesividade, suporta elevadas cargas. Os principais usos são: 1. Cabo de aço; 2. Engrenagens abertas; 3. Correntes; Relação de Transmissão entre coroa e pinhão de uma bicicleta Sobre marchas e relação de marchas: Quantas marchas têm a bicicleta? 21 marchas = 7x3; portanto ela tem 7 velocidades atrás e 3 na frente. O que isto importa? Depende, mas geralmente muito pouco. Importante é que a relação de marchas (ou relação de velocidades) seja apropriada para o uso à que se destina e que o ciclista saiba como usá-las corretamente. Quanto mais marchas melhor? Não necessariamente. É óbvio que, quanto maior o número de marchas, mais opções de velocidades o ciclista tem. Mas a grande maioria, incluindo aí alguns profissionais, não sabe usar bem as marchas e sua relação. Relembrando: o importante é uma relação de marchas para o uso que se destina, e não o número de marchas. Uma boa relação de marchas está diretamente ligada a quem é o ciclista e onde ele irá pedalar. Ter 21 marchas num local plano não faz sentido porque as primeiras marchas, as mais reduzidas, servem para subir montanhas. Outro exemplo: uma pessoa não esportista passeando em local acidentado, necessita de uma relação que suavize muito as subidas, o que não é necessário para quem está treinado. Atenção: para quase todas as bicicletas com câmbio vendidas no Brasil: as mudanças de marchas devem ser feitas sempre pedalando. O atual sistema de transmissão da força de tração na bicicleta sempre foi um dos maiores motivos de preocupação dos cicloturistas durante as viagens. Costumamos pensar na corrente de transmissão como uma simples peça da bicicleta, e muitas vezes nos esquecemos que ela é composta, na verdade, por centenas de pequenas pecinhas fixas umas nas outras apenas por pressão. Mudança de marcha: elos passando de uma roda dentada para outra Por isso, o uso das marchas e da corrente deve ser muito cuidadoso. Além da sujeira e da falta de lubrificação, um dos maiores erros que podemos cometer é o que se chama de corrente cruzada. As correntes de transmissão são feitas para funcionarem ao longo de uma linha reta. Isto é, quando aplicamos uma tração, todos os elos devem estar o mais alinhado possível. Quando ocorre um desalinhamento muito grande destes elos, aparecem forças laterais que diminuem bastante a vida útil da corrente e podem até mesmo causar uma ruptura. Exemplo de uma combinação errada A regra geral é a seguinte. A coroa do meio (na frente) pode ser combinada com qualquer uma das catracas (atrás), evitando-se as das extremidades. Com a coroa maior é bom utilizar somente as quatro catracas menores, que ficam mais ou menos alinhadas com ela. Da mesma maneira, com a coroa menor, utiliza-se apenas as quatro catracas maiores. Desta forma evita-se a situação que está ilustrada na figura. Esta regra pode ser usada tanto para catracas de 7 como de 9 velocidades. Detalhe do ângulo formado pelos elos Note que fazendo isso você não está perdendo nenhuma relação de marchas de que a sua bicicleta dispõe, pois as combinações que estamos chamando de ‘proibidas’ produzem relações equivalentes às conseguidas com o uso de outra combinação. Um outro problema parecido com este e que também merece bastante atenção, acontece no momento das trocas de marcha. Quando trocamos de marcha, a corrente que está girando numa das rodas dentadas, tem que se inclinar fortemente para engrenar na roda dentada ao lado, seja através do câmbio dianteiro ou traseiro. Não há nenhum problema, caso esta transição ocorra suavemente. Porém, se aplicarmos uma tração neste momento, estaremos aplicando as tais forças laterais nos elos que estão envolvidos na transição. Por isso, sempre que mudamos de marcha, devemos girar os pedais livremente sem tração. De maneira prática, podemos dizer que temos que aliviar a força dos pedais para que a mudança de marcha seja macia. Para isto o ciclista tem sempre que estar atento e prever com alguns segundos de antecedência a necessidade da troca. Por exemplo, se você entrou de repente numa subida, vai ter que reduzir a marcha. Não espere o último momento, pois aí você não vai mais conseguir aliviar a força para fazer a troca. Se você errou o momento da troca, não excite em parar, saltar da bicicleta e trocar a marcha com ela parada, ou mesmo empurrá-la até o topo da subida. Estas dicas se tornam especialmente importantes se você estiver viajando com a bicicleta carregada. O peso, principalmente nas subidas vai acentuar esses problemas. O sistema de transmissão de forças ainda tem muito que evoluir (quem sabe para o sistema de eixo como já se usa em algumas bicicletas). Mas enquanto isso, vamos cuidando