Lubrificação – I Parte

Lubrificação

A lubrificação é sem dúvida nenhuma, uma das fases do processo de manutenção mais importantes, para qualquer área da indústria. Muitos autores dão a ela uma importância tão grande a este tema, que a distanciam do processo de manutenção clássico, tratando-a como um universo em paralelo e único.Lubrificação é uma operação que consiste em introduzir uma substância apropriada entre superfícies sólidas que estejam em contato entre si e que executam movimentos relativos”. Essa substância apropriada normalmente é um óleo ou uma graxa que impede o contato direto entre as superfícies sólidas. Quando recobertos por um lubrificante, os pontos de atrito das superfícies sólidas fazem com que o atrito sólido seja substituído pelo atrito fluído, ou seja, em atrito entre uma superfície sólida e um fluído. Nessas condições, o desgaste entre as superfícies será bastante reduzido”.

Segundo DUARTE (2005), numa visão mais técnica e direta, lubrificação é o processo ou técnica utilizada na aplicação de uma camada chamada lubrificante com a finalidade de reduzir o atrito e o desgaste entre duas superfícies sólidas em movimento relativo, separando-as parcialmente ou completamente. Além de separar as superfícies, a camada também tem a função de retirar do sistema o calor e detritos gerados na interação das superfícies. Esta camada lubrificante pode ser constituída por uma variedade de líquidos, sólidos ou gases, puros ou em misturas.

Muitos são os fatores que leva-nos a adotar a lubrificação como meio mais básicos de manutenção e conservação de um item ou um conjunto, sendo que com base no fator mais básico e primordial, já mencionado anteriormente – redução do atrito entre superfícies, outros inúmeros objetivos podem ser alcançados, sendo os fundamentais:

1. Proporciona menor dissipação de energia na forma de calor;

2. Reduz da temperatura, pois o lubrificante também refrigera a superfície;

3. Controla e reduz a corrosão e oxidação;

4. Reduz vibrações e ruídos;

5. Proporciona vedação entre partes móveis;

6. Limpeza de superfícies e remoção de contaminantes;

7. Reduz o desgaste, com base na eliminação do atrito.

Regimes de lubrificação

Ainda segundo DUARTE (2005), quando existe um movimento relativo entre duas superfícies próximas entre si pode existir um atrito. O mecanismo deste atrito assume características distintas em função da rugosidade das superfícies e da distância entre elas. Para definir o tipo de regime de lubrificação usa-se a razão entre a distância entre as superfícies de deslizamento e a rugosidade combinada das superfícies de deslizamento.

Os regismes de lubrificação são divididos em 3 (três), sendo: lubrificação hidrodinâmica, lubrificação limitrofe e lubrificação mista.

a) Lubrificação Hidrodinâmica

A lubrificação hidrodinâmica é considerada uma das áreas mais importantes da tribologia. Este tipo de lubrificação ocorre quando duas superfícies em movimento relativo são separadas por uma película de um fluído lubrificante. O regime de lubrificação hidrodinâmica acontece quando a espessura do filme de fluído lubrificante entre as superfícies deslizantes é maior que 3 (três) vezes a rugosidade combinada das duas superfícies.

Em teoria não há danos superficiais, já que estas não se atritam em nenhum momento, exceto se o fluxo e pressão do lubrificante for interrompido, ou mesmo se o lubrificante perdeu sua viscosidade, afetando o filme lubrificante.

b) Lubrificação Limitrofe (ou lubrificação marginal)

É a forma mais extrema de lubrificação. Isto acontece quando a espessura do filme de fluído lubrificante entre as superfícies deslizantes é menor que a rugosidade combinada das duas superfícies. Neste caso existe singelo contato metal/metal, e a força de sustentação da carga é suportada pelo contato entre as asperezas lubrificadas. Neste caso não existe pressão hidrodinâmica, mas sim pressão devido ao contato entre as asperezas das duas superfícies. Neste caso a equação de Reynolds não é válida e deve-se usar modelos matemáticos de mecânica do contato. Este tipo de regime de lubrificação acontece devido a dois motivos: Carga excessiva ou uma baixa velocidade relativa entre as superfícies. Geralmente causa danos às superfícies e falha prematura da peça em questão.

c) Lubrificação Mista

É comum classificar os modos de lubrificação como marginal ou hidrodinâmico. Porém, é sabido que uma considerável proporção de mancais pode trabalhar com uma mistura de ambos os mecanismos ao mesmo tempo. Um mancal hidrodinâmico pode ter algumas regiões de suas superfícies de deslizamento muito próximas, onde interações superficiais e lubrificação marginal contribuem para o atrito total do mancal e as características de desgaste das mesmas são superpostas às das regiões de lubrificação hidrodinâmica.

Este modo de lubrificação é encontrado em engrenagens, mancal de esferas (rolamento), retentores e até mesmo em mancais de deslizamento convencionais. Hoje é reconhecido que é difícil eliminar os efeitos da lubrificação hidrodinâmica em experimentos com lubrificação marginal e efeitos ‘marginais’ ocorrem em experimentos de lubrificação hidrodinâmica mais frequentemente do que é geralmente reconhecido. Isto indica a importância crescente do reconhecimento e estudo do regime de lubrificação mista. Este regime de lubrificação acontece quando a espessura do filme lubrificante é entre uma e três vezes maior que a rugosidade combinada das duas superfícies. Neste caso parte da peça (mancal) opera no regime hidrodinâmico e parte no regime marginal.

Outro termo usado com frequência na literatura é a “Lubrificação Elasto Hidrodinâmica” (ou EHL em inglês). Na realidade isto não é um regime de lubrificação e sim um modelamento matemático usado para representar o comportamento de uma peça (ou mancal) que leva em consideração a deformação do alojamento quando as pressões são excessivamente altas e/ou o alojamento da peça (mancal) muito flexível.