Critérios de seleção dos lubrificantes

Luis Cyrino
21 jan 2018
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Critérios de seleção dos lubrificantes

Critérios de seleção dos lubrificantes no passado para uma aplicação específica poderiam ser satisfeitos usando lubrificantes para finalidades em geral. A seleção de lubrificantes foi tipicamente baseada em experiência de uso e no conhecimento.

Hoje, essa abordagem não é mais viável devido aos requisitos dos atuais ambientes e na grande diversidade dos sistemas, muito mais exigentes em sua execução e com velocidades maiores. Os lubrificantes usados nos dias de hoje devem satisfazer exigências extremas e específicas para cada tipo de aplicação.

Tribologia

Tribologia é o estudo científico e tecnológico da interação de superfícies em movimento relativo do atrito, lubrificação e desgaste. A tribologia desde então, tornou-se a base para a seleção de lubrificantes.

Os requisitos de lubrificação para uma determinada aplicação podem ser identificados examinando os efeitos dos parâmetros do sistema tribológico na química do lubrificante.

Sistema tribológico

Antes que o lubrificante adequado possa ser selecionado para uma determinada aplicação, o sistema tribológico deve ser identificado. Este sistema inclui algumas variáveis ou critérios importantes como o tipo de movimento, a velocidade, temperatura, carga e o ambiente operacional.

Uma vez que esses parâmetros do sistema são identificados, o responsável técnico por essa identificação, pode utilizar diferentes lubrificantes para selecionar um que otimize o desempenho da aplicação.

Como cada composição química possui vantagens e desvantagens, é importante escolher o mais apropriado para se “encaixar” com cada um dos parâmetros do sistema tribológico.

Além disso, o responsável técnico deve analisar a aplicação com base no sistema tribológico identificado. Esta análise inclui elementos como fatores de velocidade, lubrificação elasto-hidrodinâmica (EHD), cálculos da vida útil dos rolamentos, lubrificação de extrema pressão, lubrificação de emergência e vários requisitos especiais de aplicação.

Identificando as variáveis do sistema tribológico

Tipo de movimento

O primeiro parâmetro do sistema tribológico envolve o tipo de movimento. O movimento pode ser deslizante, o que exigiria a teoria da lubrificação hidrodinâmica para sua análise ou rolamento, caso em que a teoria da lubrificação EHD seria aplicada.

O deslizamento e o rolamento combinados também são uma possível forma de movimento em certos rolamentos de elementos rolantes, incluindo o rolamento de rolos cônicos.

Deslizar na área de costela pode ocorrer neste rolamento, mas os elementos rolantes rolam nas superfícies da pista. A proteção de lubrificantes desses tipos de movimento pode ser otimizada com substâncias químicas específicas.

Algumas químicas de lubrificantes são eficazes em contatos deslizantes, mas não funcionam também em contatos de rolamento.

Velocidade

A velocidade é o segundo parâmetro no sistema tribológico. A velocidade pode ser dividida em intervalos gerais: rápido, moderado e lento. Os intervalos específicos para cada uma dessas categorias de velocidade podem ser definidos usando o fator de velocidade, conforme definido na Equação 1:

Fator de velocidade = n • dm

n = velocidade de operação, rpm

dm = diâmetro médio do rolamento, mm = (ID + OD) / 2

ID = diâmetro interno, mm

OD = diâmetro externo, mm

A partir da *curva de Stribeck, existe uma velocidade ótima para o contato lubrificado. Conhecendo a velocidade do contato, um lubrificante pode ser selecionado com os atributos físicos ótimos para minimizar o atrito.

* Curva de Stribeck é um gráfico que mostra a relação entre coeficiente de fricção e o número adimensional ŋ n / P, onde ŋ é viscosidade dinâmica, “n” é velocidade, e “P” é a carga por unidade da área projetada.

Temperatura

O terceiro parâmetro tribológico é a temperatura. Todos os lubrificantes possuem intervalos de temperatura específicos para um ótimo desempenho. Muitos lubrificantes têm uma ampla faixa de temperatura operacional; no entanto, alguns lubrificantes são mais adequados para temperaturas mais baixas.

Carga

Carga, o quarto parâmetro, é um fator importante que afeta a exigência de lubrificante. Uma carga leve pode indicar que a aplicação é sensível ao torque de fricção e, portanto, um lubrificante deve ser selecionado para minimizar o atrito do fluido enquanto ainda fornece proteção contra fricção de metal a metal.

Ambiente operacional

O último parâmetro do sistema tribológico é o ambiente operacional da aplicação. Se o ambiente incluir umidade ou água, o lubrificante deve fornecer boas propriedades de anti-corrosão, bem como resistência à lavagem ou contaminação da água.

Se o aplicativo funcionar em vácuo ou vácuo parcial, a pressão atmosférica da aplicação deve estar dentro dos limites operacionais do lubrificante e acima da sua pressão de vapor à temperatura de operação.

Outros fatores à serem considerados

Além das variáveis como critérios citadas acima, ainda temos que considerar outros fatores que determinam essa definição do lubrificante correto.

Dentre elas estão o intervalo de troca principalmente no caso do óleo lubrificante, quais os métodos de aplicação desse lubrificante e o tamanho dimensional, tipo e materiais dos sistemas, elementos ou componentes a serem lubrificados.

E nos casos onde a aplicação requer a presença de certos líquidos ou vapores químicos, o lubrificante selecionado deve ser resistente a esses produtos químicos.

Conclusão

Como visto nesta matéria, existem alguns critérios ou parâmetros na definição de um lubrificante para uso nos variados tipos de peças, componentes ou sistemas. Normalmente quando se adquire uma máquina ou um equipamento, temos todos os indicativos do lubrificante a ser utilizado.

Isso se deve a essa pré definição baseado nesses critérios do tipo de movimento, velocidade, temperatura, carga e ambiente operacional. Então podemos concluir de forma assertiva que jamais devemos alterar ou definir um tipo de lubrificante baseado em “experiências” ou sem critério algum.

O importante é que em necessidades que sejam evidenciadas, se procure sempre uma ajuda técnica de especialistas na área de lubrificantes.

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Fonte: Klüber Lubrication

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