LUBRIFICAÇÃO COM GRAXA

INTRODUÇÃO: O QUE SÃO GRAXAS?

Graxas são lubrificantes pastosos compostos principalmente de óleo lubrificante, um espessante e aditivos; sendo utilizados em diversos tipos de equipamentos nas indústrias, com o objetivo de reduzir o atrito e prolongar a vida útil das instalações.

O óleo, chamado de óleo base, é o responsável pela lubrificação em si, enquanto o espessante confere consistência e atua na retenção do óleo, funcionando como uma esponja que libera o óleo sob pressão e em seguida o absorve novamente.

 

Os aditivos conferem melhorias nas propriedades antidesgaste, antioxidação, adesividade e outras propriedades específicas conforme o uso destinado.

As graxas são compostas de até 90% de óleo básico, até 7 % de espessante e em média, 3 % de aditivos. Essa composição varia em função da aplicação do lubrificante.

As graxas são denominadas primeiramente pelo óleo base, mineral ou sintético, e em seguida pelo tipo de espessante. Por exemplo: uma graxa mineral de lítio, significa que o óleo base é mineral e o espessante é lítio.

COMO AS GRAXAS SÃO FABRICADAS?

As graxas são fabricadas misturando-se o óleo base com um ácido ou hidróxido apropriado num reator numa temperatura controlada. Durante a mistura, são adicionados os aditivos e os lubrificantes sólidos.

A saponificação ocorre entre 60 e 90°C. Após a mistura a graxa passa por processos de desaeração e homogeneizição. Uma amostra é enviada ao laboratório, e após a confirmação das características, o lote é liberado para envase.


PRINCIPAIS PROPRIEDADES DAS GRAXAS

A principal propriedade das graxas é sua consistência.

A consistência da graxa é sempre associada à sua fluidez, quanto mais fluida, menos consistente a graxa. O grau de consistência é determinado pelo Teste de Penetração, onde um cone padronizado é solto numa amostra de graxa, e após um tempo determinado, mede-se quanto o cone penetrou.


na graxa, em décimos de milímetros. Veja um ótimo vídeo sobre o teste de penetração aqui

De acordo com esta medida é dado o grau de consistência da Graxa, conforme a tabela abaixo:


 

Outra característica importante das graxas é seu ponto de gota, pois é uma indicação de sua capacidade de suportar altas temperaturas. O ponto de gota é a temperatura em que o óleo base começa a se separar do espessante. Neste ponto a graxa perde suas capacidades lubrificantes e precisa ser substituída.

O ponto de gota é determinado colocando-se uma amostra de graxa num copo vazado, sendo este copo aquecido lentamente até que aconteça a separação do óleo base, sendo esta a temperatura do ponto de gota.

INFLUÊNCIA DOS ESPESSANTES E DOS ADITIVOS DAS GRAXAS.

Além da retenção do óleo, o espessante tem outras funções como selar o mancal, aumentar a resistência à umidade e vapor, etc. abaixo vemos as principais características dos espessantes mais usados.


O espessante também tem a função de suportar lubrificantes sólidos na graxa, que atuam como reforço do filme de óleo em situação de altas cargas. Os mais comuns são grafite, bissulfeto de molibdênio (MOS2) e PTFE.

 

Já o papel dos aditivos em graxas é bastante semelhante aos dos aditivos de óleos, pois atuam praticamente nas mesmas condições, sendo os mais comumente usados:

Antioxidantes: Evitam a oxidação do óleo, aumentando a vida útil do lubrificante.

Inibidores de ferrugem: Atuam como uma barreira protetora contra a corrosão dos metais, protegendo-os da umidade e do oxigênio.

Extrema pressão: Evita o contato entre as partes metálicas mesmo quando o lubrificante é submetido a altas cargas.

Antidesgaste: São substâncias que possuem a propriedade de melhorar a capacidade da camada de retenção, evitando o contato entre superfícies de atrito.
 

GRAXA NA LUBRIFICAÇÃO DE ROLAMENTOS.

A lubrificação correta de mancais de rolamentos é um dos pilares no funcionamento de qualquer máquina girante. Segundo dados dos fabricantes, 41% das falhas em rolamentos são causadas por lubrificação inadequada, e 19% é devido a algum tipo de contaminação. Ao considerar que muitas contaminações são resultado de falta de lubrificação, podemos concluir que mais de 50% de todas as falhas registradas em rolamentos estão ligadas direta ou indiretamente à lubrificação.

A escolha da graxa correta depende de fatores como velocidade de operação, carga, temperatura e contaminação presente no ambiente de trabalho.

DETERMINAÇÃO DO FATOR KAPPA:

O aspecto mais importante na escolha da graxa para rolamentos é a viscosidade do óleo base, para isso é necessário determinar o Fator Kappa.

O Fator Kappa é a relação entre a viscosidade do óleo à temperatura de operação dividida pela viscosidade requerida no mancal. O ideal é que este fator fique entre 1 e 4, sendo que abaixo de 1 haverá contato direto entre as partes metálicas, e acima de 4 o óleo será muito viscoso, exigindo mais energia para movimentação provocando aquecimento. Acima de 10, a alta viscosidade fara com que o elemento girante deslize ao invés de rolar. provocando atrito e levando ao eventual bloqueio do rolamento.

A mínima viscosidade do lubrificante requerida é uma função do diâmetro médio do rolamento (dm = 0,5 (d+D)) e da rotação do mancal. É determinada pelo diagrama abaixo:


 

Neste exemplo a linha vermelha representa um rolamento de esferas 6352M (dm = 400mm) com rotação de 500 rpm. A viscosidade mínima requerida (v1) é de 11 cSt.

Para determinar a viscosidade do lubrificante à temperatura de operação, utiliza-se o diagrama seguinte:



 

A linha vermelha horizontal índica a viscosidade mínima requerida (calculada como 11cSt no diagrama anterior), ao levarmos até a temperatura de operação de 70°C, veremos que o óleo mais próximo para cima tem viscosidade de 32.

Assim, o fator kappa ficara ligeiramente maior que 1, dentro do escopo considerado correto, entretanto para uma lubrificação ideal o fator kappa deve ficar mais próximo de 4. Para este caso escolheríamos um óleo base 68 ou 100, deixando o kappa entre 3 e 4.

QUANTIDADE DE GRAXA E PERIODO DE RELUBRIFICAÇÃO.

Na montagem do rolamento, todo o espaço livre do rolamento deve ser preenchido com a graxa selecionada.

O espaço no mancal deve ser parcialmente preenchido de acordo com a posição do pino graxeiro. Caso o pino seja na lateral do mancal, deve-se preencher 40% do volume do mancal. No caso de o pino ser no centro do mancal, o volume preenchido deve ser de 20%.
                                       
Pino graxeiro no centro:                                                     Pino graxeiro na lateral:
preencher 20% do mancal                                                  preencher 40% do mancal

Para as relubrificações do rolamento, deve-se considerar também a posição do pino graxeiro, sendo que a quantidade é calculada com a fórmula:

G= 0,005 x De x B

para o pino na lateral, e

G= 0,002 XDe x B

Para o pino no centro do mancal

Onde:

G: Quantidade de graxa em g

De: é o diametro externo em mm

B: é a largura do rolamento em mm

Por exemplo, um rolamento 24040, que possui um diametro externo de 200 mm, e largura de 109 mm, ao ser relubrificado pela lateral necessitará de 169 gramas de graxa, e ao ser relubrificado pelo canal W33, necessitará apenas de 86 gramas de lubrificante.

O intervalo de relubrificação depende principalmente de:

-Tipo e tamanho do rolamento

-Tipo de graxa

- Velocidade

- Relação de carga

- Temperatura de operação

Para uma simplificação, pode-se usar o gráfico abaixo:

Onde:

A: n x Dm

n: Velocidade de rotação do rolamento

Dm: diâmetro médio do rolamento [mm] = 0,5 (d + D)

bf: Fator do rolamento

B: Largura do rolamento

Dicas!

 
A SKF dispõe de uma ferramenta que realiza os cálculos de quantidade de graxa e intervalos de relubrificações. A ferramenta pode ser acessada pelo site http://www.mapro.skf.com/dialset/ ou baixando o aplicativo no seu smartphone através do nome SKF Dial Set.

GRAXAS BRUGAROLAS PARA APLICAÇÕES INDUSTRIAS.

A TELUB LURIFICANTES, distribuidora exclusiva no Brasil da BRUGAROLAS S. A., uma marca com mais de 140 anos no mercado, oferece toda uma gama de graxas lubrificantes para aplicações na industria alimentícia, mecânica, mineração e demais aplicações.

Na industria alimentíca temos a G. BESLUX SULPLEX FG-2212, sendo utilizada como graxa de uso geral em frigoríficos e também na lubrificação de rolos de peletizadoras. É uma graxa semissintética com espessante de sulfonato de cálcio, grau NSF H1, excelentes características EP e ótima resistência a àgua.

Em frigoríficos temos recomendado a graxa G. BESLUX BESSIL EH-3 nos mancais de depenadeiras de frango, com um aumento de até 3 vezes no intervalo de relubrificação. Esta é uma graxa de silicone, muito aderente, com PTFE, grau NSF H1 e capacidades superiores de vedação.

Em metalurgia, temos utilizado uma graxa 100% sintética, com espessante orgânico, a     G. BESLUX KOMPLEX 412 SW nos rolamentos de laminadoras de tubos, com melhoria de 3 vezes no tempo de relubrificação e eliminação de vazamentos de graxa.

Para saber mais sobre estas e muitas outras graxas distribuídas pela TELUB Lubrificantes, entre em contato agora mesmo, nosso time de profissionais está pronto para atende-lo o mais rápido possível.

Elaborada por Reinaldo Schroeder.
Revisado por Eng. Nelson Ferreira Junior.