Klüber Lubrication
Treinamento Básico Lubrificação NSK Brasil
Conteúdo • Institucional Kl Klüber • Aspe Aspect ctos os Inte Intere ress ssan ante tess da da Lub Lubri rififica caçã ção oe Tribologia • Ól Óleo eoss e Grax Graxas as Lubr Lubrifific ican ante tess Esp Espec ecia iais is • Exem Exempl plos os de Apli Aplica caçã ção o de de Lubr Lubrifific ican ante tess Especiais - Rolamentos • Parâ Parâme metr tros os de Sele Seleçã ção o dos dos Lubr Lubrifific ican ante tess • Análi nálise se de Viab Viabililid idad ade e Econ Econôm ômic ica a • Conclusão
Conteúdo • Institucional Kl Klüber • Aspe Aspect ctos os Inte Intere ress ssan ante tess da da Lub Lubri rififica caçã ção oe Tribologia • Ól Óleo eoss e Grax Graxas as Lubr Lubrifific ican ante tess Esp Espec ecia iais is • Exem Exempl plos os de Apli Aplica caçã ção o de de Lubr Lubrifific ican ante tess Especiais - Rolamentos • Parâ Parâme metr tros os de Sele Seleçã ção o dos dos Lubr Lubrifific ican ante tess • Análi nálise se de Viab Viabililid idad ade e Econ Econôm ômic ica a • Conclusão
KLÜBER LUBRICATION Fundada em 1929 em Munique, Alemanha, por Theodor Klüber Pertence ao Grupo Freudenberg, Weinheim, Alemanha desde 1966 Klüber Lubrication Lubrificantes Especiais Ltda. & Cia. presente no BRASIL desde 1971
Nossa Base: Excelência em Equipamentos Testes Mecanodinâmicos Nós operamos mais de 80 bancadas de teste
Testes Químicos
Testes Microbiológicos
Os mais recentes equipamentos, incluindo FTIR e GC Novos equipamentos adquiridos em 1998: GC / MS ICP, GPC, HPLC, NMR, TGA, DSC
conduzidos pelo Instituto FRESENIUS
Nossos equipamentos de teste são monitorados regularmente. Todos os novos equipamentos atendem às exigências GMP.
Linha de Produtos Klüber Lubrificantes para todos os componentes industriais, como mancais, correntes, engrenagens, bombas, compressores... Óleos Especiais • Graxas Especiais • Ceras • Pastas Lubrificantes • TriboSistemas • Revestimentos Lubrificantes • Desmoldantes • Anti-corrosivos •
Certificações Klüber Brasil ISO 9001 em Maio/1996
ISO 14001 em Maio/1997
QS 9000 em Setembro/1998
ISO TS-16949 em Outubro/2003
ISO 14001 ISO/TS 16949
Klüber Lubrificantes Especiais
Estudo do Atrito
Tribologia Tribologia
Investigação do Atrito
Ciência
Triboengenharia
Engenharia de Lubrificação
Aplicação
Tribo-Sistema Fatores de carga Estrutura Contra Corpo Substância intermediária
Meio-ambiente
Corpo Base
Alterações na superfície (sintomas de desgaste)
Desgaste
Perda de Material (valores mensuráveis)
Condições de Atrito – 1 Atrito seco: As superfícies dos corpos em atrito se encontram em intenso contato, completamente limpos e não estão cobertos por nenhum lubrificante.
Atrito na camada superficial: As superfícies dos corpos em atrito se encontram em intenso contato e estão cobertas com camadas de reação e/ou lubrificantes sólidos.
Condições de Atrito – 2 Atrito misto: As superfícies dos corpos em atrito se encontram parcialmente em contato (não completamente separadas). O desgaste normalmente se apresenta dentro dos limites aceitáveis.
Atrito limite:
Atrito fluido:
As superfícies dos corpos em atrito se encontram em intenso contato e estão cobertas com uma fina camada lubrificante. O desgaste é excessivamente elevado.
As superfícies dos corpos em atrito se encontram completamente separadas por um filme lubrificante.
Tipos de Atrito
Deslizamento
Rolamento
Rolamento e deslizamento
Perfuração
Tipos de Lubrificantes Óleos
Graxas
Pastas
Emulsões
Lubrificantes Sólidos 1. Óleo em água 2. Água em óleo
Óleo base
- 90 %
- 80 %
- 70 %
1. < 50 %
Espessante
-
- 30 %
-6%
2. > 50 %
Aditivos
- 10 %
-5%
-5%
2-5%
Lubrificantes sólidos
- 10%
-2%
10 - 50 %
- com/sem estrutura de camada reticulada - mat. sintéticos - metais
Lubrificantes Sólidos Lubrificantes Sólidos com camada reticulada
sem camada reticulada
termoplásticos
metais macios
com / sem meio transportador pastas, revest. lubrificantes, suspensões, graxas, pós
mancais, buchas
filmes e pastas metálicas
Klüber Lubrificantes Especiais
Óleos Lubrificantes
Do Petróleo Bruto até o Óleo Base
Destilação atmosférica Petróleo
Petróleo Gases –– Gasolinas –– Querosene destilada –– Óleo diesel ––
Refino
Klüber
Querosene (pesada)
Óleo de fuso Óleo máquina Óleo cilindros
destilação à vácuo
–– óleo diesel –– resíduos
Óleos Minerais • • •
•
Boa lubricidade Fácil de aditivar Praticamente neutro frente às vedações (NBR), pinturas e materiais Bom preço!
D R A D N A Indicado até 80 °C (máx. 100 °C) T S Comportamento deficiente frente às • •
•
temperaturas altas e baixas Fraca biodegradabilidade
Produção dos óleos sintéticos Poliglicol
catalisador
PAO Hidrocarboneto Sintético
H
H C
H
Polieter perfluorado
C
Éster Poliolester
H
Óleo Silicone
Vantagens dos óleos sintéticos
reduzido ponto de fluidez (mais favorável para baixas
temperaturas)
baixa volatilidade (evaporação reduzida)
comportamento favorável viscosidade-temperatura (ampla temperatura de serviço)
elevada resistência ao envelhecimento (longos períodos)
boa resistência à oxidação (a temperaturas elevadas)
alguns tipos são rapidamente biodegradáveis
alguns óleos sintéticos atendem às exigências de Grau Alimentício
Aditivos
Melhoram as propriedades dos óleos base (ex.: desempenho à baixa temperatura, relacionamento viscosidadetemperatura) Fornecem aos óleos base novas propriedades (ex.: proteção à corrosão, propriedades EP)
Aditivos
Aditivo
Ação
Objetivo
Anti-oxidantes
O aditivo oxida no lugar do lubrificante
Prevenir a modificação do lubrificante
Otimizador do índice de viscosidade
Variação da solubilidade a altas e baixas temperaturas
Diminuição da dependência da viscosidade em relação à temperatura
Otimizador do Prevenir a cristalização das ponto de fluidez moléculas de parafina
Redução do ponto de fluidez
Detergentes/ dispersantes
Melhorar a suspensão das impurezas
Manter os resíduos de oxidação em solução
Aditivos
Aditivo Aditivos EP (extrema pressão)
Ação A superfície metálica é "quimicamente polida"
Objetivo Melhorar a capacidade em suportar cargas
Inibidores de corrosão Formação de um filme protetivo Prevenir a formação de na superfície do metal ferrugem Aditivos antiespumantes
Aumentar a tensão superficial
Prevenir a formação de espuma (capacidade de suportar carga)
Composição dos Óleos Lubrificantes Aditivos…
Óleo Mineral Óleo Sintético
… contra envelhecimento corrosão formação espuma … para melhorar resistência à pressão
Óleo Mineral X Óleo Sintético
Óleos Minerais Propriedades Densidade à 0,9 20 ºC g/ml Índice de 80....100 viscosidade (IV) Ponto de Fluidez ºC -10 Ponto de < 250 inflamação (fulgor) ºC Estabilidade à pouca oxidação Poder lubrificante bom Preço
1
Ésteres
Poliglicóis
Silicones
Fluorados
0,9
0,9 ....1,1
0,9....1,05
1,9
140....175
150....270
190....500
50....140
-70....-37 200....230
-56....-23 150....300
-80....-30 150....350
-60 .... -30 não inflamável
boa
boa
excelente
excelente
bom 5-10
excelente deficiente à satisfatório 6-10 40-800
bom 400-1000
Ponto de Fulgor O que é ponto de fulgor? O ponto de fulgor é a mais baixa temperatura na qual se forma o vapor do líquido que está sendo testado. Esses vapores se combinam com o ar para formar uma mistura inflamável óleo-vapor-ar.
Quanto maior a viscosidade do óleo, maior é o ponto de fulgor.
O ponto de fulgor não representa a máxima temperatura de serviço. Ele é determinado e indicado por razões de segurança!
Comportamento Viscosidadetemperatura O que é viscosidade? Viscosidade é a resistência de um líquido a fluir. O que é o comportamento viscosidade-temperatura? A altas temperaturas a viscosidade é baixa,
Viscosidade, mm²/s 1200
1000
800
a baixas temperaturas, a viscosidade é alta.
600
400
200
0 -20
-10
0
10
20
30
40
50
60
Temperatura, °C
70
80
90
100
Comportamento Viscosidadetemperatura Não existe uma maneira de determinar a viscosidade de um óleo, sob diferentes temperaturas, usando uma curva normal "viscosidade-temperatura". Coloque a viscosidade e a temperatura em uma DICA! escala logarítmica e obterá uma linha reta.
Graus de Viscosidade ISO (ISO VG) Grau de Viscosidade ISO
Viscosidade Média à 40 °C
mm²/s
Limites da Viscosidade Cinemática à 40 °C mm²/s mín.
máx.
ISO VG ISO VG ISO VG
2 3 5
2.2 3.2 4.6
1.98 2.88 4.14
2.42 3.52 5.06
ISO VG ISO VG ISO VG
7 10 15
6.8 10 15
6.12 9.00 13.5
7.48 11.0 16.5
ISO VG ISO VG ISO VG
22 32 46
22 32 46
19.8 28.8 41.4
24.2 35.2 50.6
ISO VG ISO VG ISO VG
68 100 150
68 100 150
61.2 90.0 135
74.8 110 165
ISO VG ISO VG ISO VG
220 320 460
220 320 460
198 288 414
242 352 506
ISO VG ISO VG ISO VG
680 1000 1500
680 1000 1500
612 900 1350
748 1100 1650
DIN 51 519
Viscosidade ISO VG x SAE
Índice de Viscosidade (IV) O que é índice de viscosidade (IV)? O IV é a medida do comportamento viscosidadetemperatura, sendo determinada de forma empírica por Dean e Davis. O que significa um baixo ou alto IV? alto IV (> 100) = bom comportamento viscosidade-temperatura baixo IV (< 100) = comportamento viscosidade-temperatura inferior. Óleo base Mineral: IV 90 - 110 Óleo base Sintética: IV > 100 até 500 ou superior
Vantagens do Alto Índice de Viscosidade
Sintético Mineral A e d a d i s o c s i V
B
40ºC
C
A. Ponto de Escoamento B. Arranque a Baixa Temperatura C. Alta Viscosidade a Alta Temperatura
Temperatura
Testes Mecano-dinâmicos para óleos Aparelho de Teste Finalidade do Teste VKA
Determinação da capacidade sustentadora de cargas de um lubrificante
FZG
Determinação da aplicabilidade de um lubrificante para uso em caixas de engrenagens
Equipamento Klüber para teste de engrenagens
Avaliação dos lubrificantes para engrenagens Determinação da eficiência, do desgaste e da curva de tempe ratura
Equipamento Klüber Avaliação dos lubrificantes para correntes para teste de correntes Determinação do a longam ento da corrente, do torque, do consum o de energia e da temperatura Inspeção visual dos pinos da corrente
Klüber Lubrificantes Especiais
Graxas Lubrificantes
Funções das Graxas Lubrificantes Deveriam ...
ter boa capacidade sustentadora de cargas ... ser suficientemente resistentes aos impactos mecânicos, à água, às partículas sólidas e às influências do ambiente quando usadas em mancais … proteger contra a corrosão
Composição das Graxas Lubrificantes Óleo Base
Aditivos…
Espessantes … contra oxidação corrosão outros aditivos … para melhorar resistência à pressão
Sabão de Lítio
Indicado até 120 °C
Resistente à água até 80 / 90 °C
Boa resistência ao trabalho
vapor
Sabão Complexo de Lítio
Indicado até 150 °C Boa resistência à água Bom comportamento à baixa temperatura
Difícil de produzir
Sabão Complexo de Alumínio
Indicado até 160 °C Bombeável Boas propriedade adesivas Apropriado para lubrificantes de Grau Alimentício
Pode ser decomposto por água quente após um longo período de tempo Estabilidade ao trabalho não é tão boa se torna macio
Sabão Complexo de Bário
Indicado até 150 °C Resistente à água e ao vapor Resistente às soluções alcalinas e de ácido fraco Excelente proteção contra corrosão Elevada capacidade sustentadora de carga
§§
Difícil de produzir / grandes quantidade de sabão são necessárias Problemas de toxicologia em alguns Países
Sabão Complexo de Cálcio
Indicado até 150 °C Resistente à água e ao vapor Boa proteção contra corrosão Excelente capacidade sustentadora de carga Bombeável Indicado para uso em lubrificantes rapidamente biodegradáveis
Pode endurecer a temperaturas elevadas Tendência a endurecer durante estocagem
Sabão Complexo de Sódio
Resistente até 160/180 °C Resistente à água até 90 °C Baixa separação de óleo Boas propriedades adesivas Boa proteção contra corrosão
vapor
Espessantes Inorgânicos Estes incluem substâncias orgânicas e inorgânicas as quais, graças à superfície porosa, retêm o óleo base. Os principais espessantes a base de não sabão, usados na fabricação das graxas são:
argilas (bentonita) e sílica-gel poliuréia materiais sintéticos (PTFE)
Bentonita
Indicado até 160 °C Também indicado para uso em baixas temperaturas Boa resistência à água, ácidos e soluções alcalinas Pode ser usado em lubrificantes de Grau Alimentício
Não resistente ao trabalho
Poliuréia
Indicado até 180 / 200 °C Resistente à água e ao vapor Boa bombeabilidade Apropriado para os lubrificantes rapidamente biodegradáveis
PTFE
Indicado até 260 °C Afinidade com óleos fluorados (óleos PFPE) Quimicamente inerte Boa lubricidade Boas propriedades para lubrificação de emergência
$$
Elevada quantidade de espessante é necessária Não indicado para médias e altas velocidades
Fabricação de Graxas Lubrificantes óleo
Hidróxido / Ácido 1. Saponificação
2. Aditivos (e lubrificantes sólidos)
- Homogeneização - De-aeração
uma amostra é checada no Laboratório
Atuação da Graxa
O espessante tem a finalidade de conter o lubrificante (óleo base)
O sabão se comporta como uma malha de fibras, com suas cavidades totalmente cheias de óleo
Ponto de Gota O que é o ponto de gota? O ponto de gota é uma indicação da resistência da graxa lubrificante ao calor. Por que fazemos este teste? O ponto de gota de uma graxa é aquela temperatura na qual o lubrificante passa do estado semi-sólido para o estado líquido.
Ensaio de Penetração Trabalhada
Penetração O que é penetração? O valor de penetração de uma graxa lubrificante é a profundidade (em décimos de milímetro) de um cone padrão, que penetra em uma amostra de graxa, sob condições definidas de tempo e temperatura. Por que fazemos este teste? O valor de penetração é a medida da consistência da graxa.
Graus NLGI (DIN 51 818) Grau NLGI
Penetração Trabalhada em décimos de milímetro
Aplicação
000
445 a 475
00
400 a 430
0
355 a 385
engrenagem
1
310 a 340
Mancais de deslizamento
2
265 a 295
3
220 a 250
4
175 a 205
5
130 a 160
6
85 a 115
Sistema de lubrificação centralizada graxas fluidas
graxas macias
Lubrificação de caixa de
Mancais de rolamentos Bombas d’água
graxas duras
Graxas de vedação Graxas de bloqueio
Comparação das Graxas Lubrificantes – 1 Ponto Gota (°C)
Resistência Proteção Corrosão EP à Água
Espessante
Temperatura Óleo Base Serviço (°C)
Sabão de Cálcio
Mineral
-20… 50
< 100 alguns < 130
+++
++
++
Sabão de Lítio
Mineral
-35… 100
< 200
++
++
+
PAO
-50... 150
< 200
++
++
++
Éster
-65… 150
< 200
+
+
+
Silicone
-60…170
< 200
++
-
-
Mineral
-20…100
130/200
-
+++
+++
Sabão Complexo Mineral Alumínio
-30…160
> 230
+++
+++
+++
Sabão Complexo Mineral Bário PAO
-30... 140
> 220
-50... 150
> 220
+++ +++
+++ +++
+++ +++
Bentonita
-20... 160
não tem
++
-
-
Sabão de Sódio
Mineral
Comparação das Graxas Lubrificantes – 2 Espessante
Óleo Base Temperatura Serviço (°C)
Ponto Resistência Proteção Corrosão EP à Água Gota (°C)
Sabão Complexo Mineral de Sódio Sabão Complexo Mineral de Cálcio Ester
-30… 160
> 220
-30... 130
Sabão Complexo Mineral de Lítio Poliglicól
Poliuréia
Polímeros
(PE, PTFE, FEP)
+
+++
++
> 220
++
+++
++
-40… 120
> 220
++
++
++
-30... 140
> 230
+
++
++
-30…150
> 230
+
++
++
Ester
-40... 180
> 230
++
++
++
Silicone
-40…180
> 230
++
++
-
Mineral
-20... 160
> 250
+++
+
+
PAO
-40... 160
> 230
+++
++
+
Ester
-40... 180
> 230
+++
++
+
Silicone
-50... 200
> 230
+++
+
-
PFPE
-40... 250
não tem
+++
+
+
Pode-se misturar graxas?
Miscibilidade entre os óleos básicos
+ miscível
- não miscível
+/- parcialmente miscível
Miscibilidade entre os espessantes Sabão Comum
Sabão Complexo
Espessantes Sintéticos
o m ã u b m a o S C
o x o e ã l b p a S m o C s e s t n o c a i t s s ét e n p i s S E
+ miscível
- não miscível
+/- parcialmente miscível
Procedimento de Limpeza A limpeza deverá ser efetuada através de um solvente apropriado.
LIMPEZA
As duas propriedades principais dos solventes são: • poder de evaporação (volátil); • poder de solvência; Para que tenhamos uma lubrificação adequada, ou seja, proporcionada por uma maior aderência do lubrificante na superfície metálica, é indispensável que a mesma esteja limpa, isenta de óleos, graxas e resíduos. Portanto, recomendamos solventes voláteis que não deixam resíduos, como ISOPARAFINA, NAFTA LEVE ou BENZINA RETIFICADA. Não aconselhamos utilizar derivados de petróleo, tais como, diesel, querosene, thinner entre outros, uma vez que deixam uma película oleosa.
Klüber Lubrificantes Especiais
Lubrificantes Especiais Para Rolamentos
Avião Concorde
Torre do Estádio Olímpico, Munique
Lubrificação para a vida útil dos motores e dos geradores Requerimentos: • Lubrificação de longo período - 40 a +250°C • Médias a altas velocidades de rotação • Baixo ruído / funcionamento suave • Ampla temperatura de operação • Mínima perda de potência • Reduzido torque de partida • Altamente confiável • Condutividade elétrica *
Produtos Klüber: • Isoflex... • Asonic... • Staburags... • Barrierta… • Klüberlectric B42-72 *
Rolamentos de Rolos Cônicos
Requerimentos operacionais: • Fator de velocidade acima do indicado pelo fabricante • Mínima geração de calor • Forças de aceleração extremas • Ótima proteção ao desgaste • 100 % confiável
Lubrificação de rolamento de roda com Klüber Isoflex Topas NB 52, Isoflex LDS 18 Special A
Rolamentos para fusos de máquinas Requerimentos: • Lubrificação para vida útil • Altas velocidades de rotação • Elevadas forças de aceleração • Mínima perda de potência • Ótima proteção ao desgaste • Elevada adesão metálica • Indicado para rolamentos de aço/aço • Indicado para rolamentos híbridos de esferas • Altamente confiável
Produtos Klüber: • Isoflex NCA / NBU 15 • Isoflex Super LDS 18 • Klüberspeed BF 42-12 • Klüberspeed BF 72-22
Rolamentos Silenciosos Graxas Asonic de alta pureza, funcionamento suave, utilizadas para lubrificação (para vida útil) de rolamentos em: • Ventiladores • Fusos • Motores elétricos • Computadores • Equipamentos de áudio • Ind. Automotiva
Rolamentos submetidos a baixas temperaturas Graxas Sintéticas, baixa temperatura, para rolamentos em: • Motores elétricos • Frigoríficos • Aeronáutica • Telecomunicações • Marinha • Estrada de ferro
Rolamentos para altas temperaturas Graxas Sintéticas, alta temperatura, para rolamentos em: • Motores • Ventiladores • Corrugadores • Transportadores aéreos • Fornos / Estufas
Rolamentos submetidos a baixas velocidades e a cargas elevadas Requerimentos operacionais: • Baixa veloc. / cargas elevadas C/P < 10 • Impacto extremo • Temperaturas elevadas • Presença de emulsões aquosas • Corrosão • Confiabilidade
Produtos Klüber: • Stabutherm GH 461 • Petamo GHY 443 • Klüberlub BE 41-542 • Klüberlub BE 41-1501
Rolamentos de rodas – veículos automotores • Objetivo: melhor desempenho contra os pequenos amassamentos
• Klüberplex BEM 34 - 132
Resultados do teste SNR - FEB2: • Graxa de Lítio / Mineral com MoS2
96 mg desgaste
• Klüberplex BEM 34 - 132
5.5 mg desgaste
Lubrificantes especiais para o Mercado de Reposição NSK LUB Sabão de Lítio e Óleo Mineral • temperatura: - 35 a 120°C • coloração branca • lubrificação de emergência • estrutura lisa • baixa separação de óleo • boa resistência à água NSK LUBHP Poliuréia e Óleo Mineral • temperatura de trabalho ampliada: - 20 a 160°C • excelente resistência à água, ao vapor e a solventes • proteção contra corrosão
Klüber Lubrificantes Especiais
Falhas em Rolamentos
Estatísticas de Falhas em Rolamentos Seleção e uso da graxa incorreta ! Montagem Incorreta 27%
Outras Falhas 21%
Fadiga Material 9%
Mistura de diferentes graxas ! Contaminação da graxa !
Lubrificação Inadequada 43%
Fuga de graxa do rolamento ! Lubrif. insuficiente / Lubrif. excessiva !
Erosão por Corrente Elétrica Anel Externo Rolamento Esfera • Motor elétrico • Causa da falha:
Soluções:
Syntheso GLEP 1 Isoflex Super LDS 18 Klüberlectric B42-72
• Erosão elétrica da pista devido à passagem de corrente elétrica na zona de contato. Uso de graxa que induziu a uma excessiva resistência elétrica.
Corrosão Induzida Rolamentos de Rolos Cilíndricos ( NU) Bomba de Fosfato, extremidade motriz Causa da falha:
Soluções:
Staburags NBU 8 EP Klüberplex BE 31... Petamo GHY 441 / 443
Ingresso de água e de solução contendo fosfato no mancal, resultando na emulsificação e lavagem da graxa. As superfícies em contato sofreram severa corrosão levando à prematuras falhas mecânicas do rolamento. Lubrificante: graxa óleo mineral / lítio EP 2
Corrosão de Atrito Contato Angular - Anel Interno Fuso de Máquina-ferramenta Causas das falhas:
Soluções:
Altemp Q NB 50 pasta Klüberpaste 46 MR - 401
Marcas da corrosão de atrito claramente visíveis entre o anel interno e o alojamento do eixo. Nestes pontos, partículas de coloração avermelhada são facilmente soltas. A corrosão de atrito ocorre devido à: • Folgas • Vibração • Pequenas oscilações • Efeito de deslizamento
Falhas de Lubrificação Rolamento de Esfera - Dupla Carreira 2RS1 Causa da falha: Decomposição térmica da graxa original (prevista para vida útil). Perda do óleo base da graxa através da ação combinada de evaporação e decomposição térmica resultando em uma lubrificação insuficiente.
Lubrificante: graxa óleo Mineral / Lítio EP 2
Isto resulta em falhas na gaiola e travamento prematuro do rolamento.
Falhas de Lubrificação Transportador Aéreo Rolamento do Transportador Aéreo Causa da falha: Decomposição térmica do lubrificante após 1 mês de operação em uma estufa de pintura a 250 °C. Decomposição do lubrificante provocando o deslizamento do rolamento devido ao travamento mecânico das esferas.
Lubrificante: graxa Omega 95
O hidrocarboneto para “temperatura elevada” do lubrificante foi considerado inadequado para as condições de processo.
Klüber Lubrificantes Especiais
Parâmetros de Seleção dos Lubrificantes
Parâmetros de Seleção
Liste, em sua opinião, quais são os parâmetros de seleção mais importantes a considerar na graxa lubrificante para rolamentos?
Temperatura
Velocidade
Cargas (radial / axial)
Ambiente
outros)
(umidade, poeira, vibração, agentes químicos, entre
Forças Externas Carga aplicada radialmente
Carga aplicada axialmente
Rolamentos podem estar sujeitos a cargas simples ou multi-direcionais.
Razão de Carga C / P Relação entre a Carga Dinâmica (C) do rolamento e a Carga Dinâmica Equivalente (P) C/P
Carga
> 30 20 – 30
carga muito baixa carga baixa
8 – 20
carga média
4–8 <4
Critério para seleção de Graxa Condição de carga máxima permissível para graxas de silicone. Graxas dinamicamente leves
Graxas contendo aditivos antidesgaste (AW) carga elevada Recomendado o uso de graxas com aditivos EP e AW. Esperada a redução da vida útil da graxa e do rolamento. carga extrema Recomendado o uso de graxa com aditivação EP + lubrificantes sólidos. Esperada uma redução considerável da vida útil da graxa e do rolamento.
Determinação da Viscosidade Mínima do Óleo Base ν1
ν
d D dm rotação temp.
340 mm 420 mm 380 mm 500 rpm 70 ° C
Determinação do fator de velocidade n. d m para lubrificação com graxa
d = diâmetro interno (mm) D = diâmetro ext. (mm)
d
D
n = veloc. rolamento (rpm) d+D x n 2 = Fator veloc. (n. d m)
• Graxa aplicação geral Lítio / Mineral EP 2 (visc. 100 mm2 / s) = aprox. 400. 000 n.d m • Graxa Klüber Isoflex Cálcio / Éster “alta velocidade” (visc. 23 mm2 / s) = > 1. 200. 000 n.d m
Klüberspeed BF72-22 = > 2. 000. 000 n.dm
Viscosidade do óleo base e seu efeito no limite de velocidade das graxas Tipo de Graxa
Viscosidade do Óleo Base mm 2 / s à 40 ° C
Limite de Velocidade n. d m
Mineral / Lítio MoS 2
1000 ... 1500
50.000
Mineral / Complexo Lítio
400 ... 500
200.000
Mineral / Complexo Lítio
150 ... 200
400.000
Éster / Poliuréia
70 ... 100
700.000
Éster / Complexo Cálcio
15 ... 32
1.600.000
Éster / Poliuréia
15 ... 30
2.000.000
Bancos de Prova para Ensaios de Estimativa de Vida de Graxas Lubrificantes
Bancos de Prova para Ensaios de Estimativa de Vida de Graxas Lubrificantes
Fatores que afetam a vida útil da Graxa Lubrificante Temperatura de serviço
=>
regra dos 15 °C
Velocidade
=>
fator Velocidade, KV
Tipo de rolamento
=>
fator Rolamento, Kf
Ambiente (poeira, umidade, ...)
=>
fator Ambiental, f 1
vibração e oscilação
=>
fator Movimento, f2
Cargas elevadas
=>
fator Carga, f3
Fluxo de ar
=>
fator, f4
eixos verticais
=>
fator, f5
Rotação do anel externo
=>
fator, f6
Incidência de choques,
Efeito da centrifugação,
Fórmula para cálculo teórico do tempo de serviço da graxa lubrificante
F10Tq = F10T x KV x (Kftest / Kf ) x f 1 x f 2 x f 3 x f 4 x f 5 x f 6 [h]
Qual a quantidade de Graxa a ser aplicada? A quantidade correta de graxa é extremamente extremamente importante para garantir uma completa cobertura de todas as superfícies em contato. Lubrificação em excesso é tão prejudicial quanto uma lubrificação insuficiente. Quantidade excessiva de graxa poderá causar geração de calor bem como aumento de torque!
Quanto menor a temperatura de operação, maior é a vida útil do rolamento / graxa Método • Determinar o espaço livre aproximado do rolamento • Calcular o fator de velocidade n.dm do rolamento • Lubrificar o rolamento com a quantidade correta de graxa (veja abaixo) • Utilizar um procedimento de amaciamento para rolamentos submetidos a médias e altas velocidades Baixa Veloc. Para n.dm < 200.000 preencher 90 - 100% do espaço livre
Média Veloc. Para n.dm 300.000 - 500.000 preencher 30% do espaço livre
Alta Veloc. Para n.dm > 600.000 preencher 15% do espaço livre
Quantidade de graxa na relubrificação • •
Quan Quantitida dade de de grax graxa a na na rel relub ubri rifificcação ação m1 (relubrificação semanal ou anual) m1 = D x B x Y [g] Y = 0.002 (semana), 0.003 (mês), 0.004 (ano)
•
Quan Quantitida dade de de grax graxa a na na rel relub ubri rifificcação ação m2 (intervalo de relubrificação extremamente curto) m2 = (0.5...20) x V [kg/h]
•
•
Quan Quantitida dade de de grax graxa a na na rel relubr ubrifica ficaçção m3 (antes de colocar em operação após vários anos de paralisação) m3 = D x B x 0.01 [g]
• • • • •
V = espaço livre do rolamento ~ π/4 x B (D²-d²) x 10 -9 - G/7800 [m³] d = diâm diâmet etrro inte interrno do rolam olamen ento to [mm [mm] D = diâm diâmet etro ro exte exterrno do rol rolamen amento to [mm] [mm] B = largura do rolamento [mm] G = peso do rolamento [kg]
•
EXEMPLO DE RELAÇÃO CUSTOBENEFÍCIO Aplicação: Requerimentos técnicos:
Rolos de guia em um secador Rolamento autocompensador de rolos (22330 = d 150, D 320 mm) dos rolos de guia n = 200 - 400 rpm Temperatura do rolamento: 130 °C; 3 turnos de trabalho, sem outros fatores de influência.
Vantagens da graxa KLÜBERLUB BVH 71-461 “versus” graxa óleo mineral/sabão de lítio: Excelente comportamento quando submetida a temperaturas elevadas, sendo também indicada para lubrificação de longa duração: FE9 A-1500-3000-160 °C: L10h = 1.300 h! (óleo mineral/sabão de lítio FE9 A-1500-3000-130 °C: L10h = 130 h) Elevada viscosidade do óleo base boa capacidade sustentadora de carga reduzido desgaste do rolamento vida útil elevada Redução considerável dos custos com lubrificação e com o consumo.
KLÜBERLUB BVH 71-461 Temperatura de serviço: F10h F10hT
=> 1300 h => 2600 h => 5200 h
160 °C 145 °C 130 °C
Fator de rotação: dm=(d+D)/2=(150+320)/2 = 235 mm dm x n = 235 x 400 = 94000 mm x rpm
Kv => 1.5
Fator do rolamento: Rolamento autocompensador de rolos kf serviço = 9 kftest= 1.6
kf = 1.6/9 = 0.18
Assumindo que:
f1 x f 2 x f 3 x f 4 x f 5 = 1
F10hq = 5200 x 1.5 x 0.18 x 1 = 1404h
Intervalo relubrif.: 0.5 x 1404 = 702h
Graxa a base de Óleo Mineral e Sabão de Lítio Temperatura de serviço: F10h = F10hT
=> 130 h
130°C
Fator de rotação: dm=(d+D)/2=(150+320)/2 = 235 mm dm x n = 235 x 400 = 94000 mm x rpm
Kv => 1.5
Fator do rolamento: Rolamento autocompensador de rolos k f serviço = 9 kftest=1.6
kf = 1.6/9 = 0.18
Assumindo que:
f 1 x f 2 x f 3 x f 4 x f 5 = 1
F10hq = 130 x 1.5 x 0.18 x 1 = 35h
Intervalo relubrif.: 0.5 x 35 = 17.5h
EXEMPLO DE RELAÇÃO CUSTOBENEFÍCIO Aplicação: Requerimentos técnicos:
Rolos de guia em um secador Rolamento autocompensador de rolos (22330 = d 150, D 320 mm) dos rolos de guia n = 200 - 400 rpm Temperatura do rolamento: 130 °C; 3 turnos de trabalho, sem outros fatores de influência.
Lubrificação contínua dos Graxa Especial para rolamentos Temperatura Elevada autocompensadores de KLÜBERLUB BVH 71-461 rolos com Lubrificação inicial / 1200 g preenchimento total Quantidade na 1200 g / 700 h relubrificação / intervalo Quantidade consumida / 10 kg ano (5.800 h) / rolamento Quantidade consumida / 2600 kg ano nos 260 rolamentos Custo de 1 kg de graxa R$ 85,00 Custo do lubrificante / ano R$ 221.000 Economia gerada com a R$ 310.700 KLÜBERLUB BVH 71-461
Graxa de Múltiplo Uso a base de Óleo Mineral e Sabão de Lítio 1200 g 1200 g / 17 h 409 kg 106.340 kg R$ 5,00 R$ 531.700
Mensagem Final
Os rolamentos estão entre os mais importantes elementos de máquina que temos conhecimento.
Na Klüber, os lubrificantes são considerados elementos vitais que requerem constantes aperfeiçoamentos, sendo cada vez mais capazes de atender às diversas exigências do mercado mundial.
Portanto, onde quer que estejam instalados os rolamentos NSK, as graxas especiais da Klüber irão ajudá-los a fazer aquilo para que foram projetados:
GIRAR
Telefones Úteis
Klüber Brasil – Alphaville – Barueri, SP Plantão Técnico: (11) 4166-9048 [email protected] http://www.klueber.com [email protected] agora em 7 idiomas!!
