Apostila MIND 2004

MATERIAL DIDÁTICO DAS AULAS DE

MANUTENÇÃO INDUSTRIAL - MIND

JOINVILLE, AGOSTO DE 2004

Manutenção Industrial

2

Sumário

1. MANUTENÇÃO – CONCEITOS E OBJETIVOS ............................................................................................ 8

1.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA.......................................................................................................................9

1.1.1 Manutenção Corretiva Não Planejada ............................................................................................... 10

1.1.2 Manutenção Corretiva Planejada......................................................................................................10

1.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA ................................................................................................................... 10

1.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA...................................................................................................................... 12

1.4 MANUTENÇÃO DETECTIVA ..................................................................................................................... 14

1.5 MANUTENÇÃO PRÓ-ATIVA ..................................................................................................................... 15

1.5.1 TPM - Manutenção Produtiva Total –................................................................................................ 15

1.5.2 MA - Manutenção Autônoma –......................................................................................................... 16

1.6 ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO ............................................................................................................. 16

1.7 COMPARAÇÃO DE CUSTOS..................................................................................................................... 16

1.8 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO ................................................................................................................ 17

1.9 ESTRUTURAS DE MANUTENÇÃO ............................................................................................................. 18

1.9.1 MANUTENÇÃO POR ÁREA ................................................................................................................ 18

1.9.2 MANUTENÇÃO POR DEPARTAMENTO............................................................................................... 19

1.9.3 MANUTENÇÃO CENTRALIZADA........................................................................................................ 20

1.9.4 MANUTENÇÃO COMBINADA ............................................................................................................ 21

2. HIERARQUIA ORGANIZACIONAL DA MANUTENÇÃO ............................................................................ 22

2.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR................................................................................................................... 23

3. A MANUTENÇÃO E A INTERAÇÃO ENTRE AS FASES DO PROCESSO PRODUTIVO – ÊNFASE NAS

MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS................................................................................................................... 24


4. ROTEIRO PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS ........................................................................................... 29


5. DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO DE ISHIKASWA.................................................................................. 31

5.1 DIAGRAMAS: DESEMPENHO DESEJADO E PROBLEMA................................................................................ 32

5.2 COMO FAZER O DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO ................................................................................ 33


6. MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT ............................................................................................. 36

6.1 O QUE É E COMO SE FAZ O TPM? ............................................................................................................ 37

6.2 AS 6 GRANDES PERDAS .......................................................................................................................... 38

6.3 O CONCEITO QUEBRA ZERO.................................................................................................................... 40

6.4 OS OITO PILARES DO TPM...................................................................................................................... 41


7. CÁLCULOS DE RENDIMENTO GLOBAL DE EQUIPAMENTO.................................................................... 44


8. MÉTODO DO CAMINHO CRÍTICO - CPM (CRITICAL PARTH METHOD)................................................. 46

9. LUBRIFICAÇÃO....................................................................................................................................... 49

9.1 FUNÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO E DOS LUBRIFICANTES.................................................................................. 49


3

9.2 CLASSIFICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES ..................................................................................................... 50

9.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS QUANTO À ORIGEM ..................................................................................... 51

9.4 CARACTERÍSTICAS DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES ...................................................................................... 52

9.5 IMPORTÂNCIA DA VISCOSIDADE............................................................................................................. 53

9.5.1 Índice de Viscosidade IV .................................................................................................................. 54

9.5.2 Os óleos multiviscosos .................................................................................................................... 54

9.6 NORMAS E SIGLAS DA LUBRIFICAÇÃO... .................................................................................................. 55

9.7 GRAXAS................................................................................................................................................. 56

9.7.1 Vantagens e Desvantagens das Graxas ............................................................................................ 57

9.7.2 Como escolher uma Graxa .............................................................................................................. 58

9.8 LUBRIFICANTES SÓLIDOS...................................................................................................................... 59

9.9 ADITIVOS ............................................................................................................................................. 60

9.10 MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES ......................................................................... 64

9.10.1 Métodos de Lubrificação por Gravidade .......................................................................................... 64

9.10.2 Métodos de Lubrificação por Capilaridade ........................................................................................ 65

9.10.3 Método de Lubrificação por Salpico ................................................................................................ 66

9.10.4 Método de Lubrificação por Névoa de Oleo ...................................................................................... 67

9.10.5 Método de Lubrificação por Imersão .............................................................................................. 68

9.10.6 Método de Lubrificação por Sistema Forçado................................................................................... 68

9.11 MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA................................................................................................. 69

9.12 CUNHA LUBRIFICANTE......................................................................................................................... 71

9.13 LUBRIFICAÇÃO DOS MANCAIS DOS MOTORES........................................................................................ 72

9.13.1 Lubrificação de mancais de rolamento ............................................................................................ 72

9.14 LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS FECHADAS ....................................................................................... 73

9.15 LUBRIFICAÇÃO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA......................................................................................... 73

9.15 EXEMPLO DE LUBRIFICAÇÃO AUTOMOTIVA - DODGE POLARA 1979 ......................................................... 75

9.16 ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES.................................................................................. 76

9.17 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS.................................................................... 78

9.18 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS ............................................................... 79

9.19 CLASSIFICAÇÃO ISO PARA LUBRIFICANTES INDUSTRIAIS ...................................................................... 79

9.20 CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA GRAXAS LUBRIFICANTES ............................................................................ 80

9.21 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS ................................................................... 81

9.22 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA OS ÓLEOS DE CAIXAS DE MUDANÇAS E DIFERENCIAIS ................................... 82

9.23 ATIVIDADE COMPLEMENTAR ................................................................................................................ 82

9.24 PLANO DE LUBRIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO TORNO NARDINI 220 M-II ................................................ 84

9.25 COMO IMPLANTAR UM PLANO DE LUBRIFICAÇÃO NA SUA EMPRESA ....................................................... 86

10. FERROGRAFIA: ANÁLISE DE ÓLEO...................................................................................................... 88

10.1 PROBLEMAS TÍPICOS DETECTADOS...................................................................................................... 89

10.2 TIPOS DE MÁQUINAS MONITORADAS ................................................................................................... 89

10.2.1 Origem dos desgastes:.................................................................................................................. 90

10.3 TIPOS DE ANÁLISES FERROGRÁFICAS:.................................................................................................. 91

10. 4 ANÁLISE QUANTITATIVA (DR) .............................................................................................................. 91

10.4.1 Valores L, S, L+S e PLP.................................................................................................................. 92


4

10.4.2 Exemplo de Caso Prático de DR ..................................................................................................... 94

10.5 ANÁLISE QUALITATIVA (AN)................................................................................................................. 95

10.5.1 Exemplo de Caso Prático de AN ..................................................................................................... 97

10.6 EXEMPLO DE RELATÓRIO GERADO - TRIBOLAB ..................................................................................... 99

10.7 ATIVIDADE COMPLEMENTAR .............................................................................................................. 100

11. MANCAIS DE DESLIZAMENTO (BUCHAS).......................................................................................... 101

11.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BUCHAS ...................................................................................... 102

11.2 APLICAÇÕES E MATERIAIS EMPREGADOS............................................................................................ 103

11.3 LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS DE DESLIZAMENTO .................................................................................. 103

11.4 LUBRIFICAÇÃO PERENE ..................................................................................................................... 104

12. MANCAIS DE ROLAMENTO................................................................................................................ 105

12.1 COMPARATIVO ENTRE ROLAMENTOS E BUCHAS.................................................................................. 105

12.2 TIPOS DE ROLAMENTOS .................................................................................................................... 106

12.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE ROLAMENTOS .............................................................................................. 107

12.4 LUBRIFICAÇÃO DOS ROLAMENTOS ..................................................................................................... 109

12.4.1 Lubrificação com graxa ............................................................................................................... 109

12.4.2 Seleção de Graxas para Rolamentos............................................................................................. 111

12.4.3 Lubrificação com óleo ................................................................................................................. 113

12.5 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS................................................................................. 114

12.6 ANÁLISE DE FALHAS EM ROLAMENTOS ................................................................................................ 119

12.7 SIMBOLOGIA DOS ROLAMENTOS ........................................................................................................ 126

12.8 ATIVIDADE COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 127

13. VARIADORES, REDUTORES E MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS..................................................... 129

13.1 TIPOS DE VARIADORES DE VELOCIDADE ............................................................................................ 129

13.1.1 Variadores com transmissão por correia ........................................................................................ 130

13.1.2 Problemas com Correias, Causas e Soluções ................................................................................. 131

13.1.3 Variador por roda de fricção ........................................................................................................ 132

13.2 MANUTENÇÃO DE VARIADORES E REDUTORES DE VELOCIDADE .......................................................... 133

13.3 MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS....................................................................................................... 134

13.4 DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS ................................................................................ 135

13.5 SINTOMAS DOS DEFEITOS EM ENGRENAGENS .................................................................................... 137

13.6 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ENGRENAGENS EM CONJUNTOS MECÂNICOS .................................... 138


14. MOTORES ELÉTRICOS....................................................................................................................... 140

14.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO........................................................................................................ 140

14.2 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES ELÉTRICOS ....................................................... 142

14.2.1 Sistemas de Alimentação: Trifásico e Monofásico........................................................................... 143

14.3 ELEMENTOS BÁSICOS DE UM MOTOR ................................................................................................. 143

134.4 INSTALAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS............................................................................................. 145

14.4.1 Fundações ................................................................................................................................. 146

14.4.2 Alinhamento................................................................................................................................ 147

14.4.3 Acoplamento.............................................................................................................................. 148

14.4.4 Montagem de polias ................................................................................................................... 148


5

14.5 MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS.............................................................................................. 150

14.5.1 Limpeza...................................................................................................................................... 150

14.5.2 Lubrificação ................................................................................................................................ 150

14.5.3 Armazenagem............................................................................................................................ 152

14.5.4 Ventilação Adequada .................................................................................................................. 153

14.6 ANÁLISE DE FALHAS EM MOTORES ELÉTRICOS ................................................................................... 154


15. ACOPLAMENTOS................................................................................................................................. 157

15.1 ACOPLAMENTOS FIXOS....................................................................................................................... 157

15.1.1 Acoplamento rígido com flanges parafusadas ................................................................................ 158

15.1.2 Acoplamento com luva de compressão ou de aperto...................................................................... 158

15.1.3 Acoplamento de discos ou pratos................................................................................................. 158

15.2 ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS .............................................................................................................. 159

15.2.1 Acoplamento elástico de pinos..................................................................................................... 159

15.2.2 Acoplamento perflex ................................................................................................................... 159

15.2.3 Acoplamento elástico de garras ................................................................................................... 160

15.2.4 Acoplamento elástico de fita de aço ............................................................................................. 160

15.2.5 Acoplamento de engrenagens...................................................................................................... 161

15.2.6 Junta universal homocinética....................................................................................................... 161

15.3 ACOPLAMENTOS MÓVEIS ................................................................................................................... 161

15.4 MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS ........................................................................................................ 162

15.5 LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS.................................................................................................... 162


16. GUIAS ................................................................................................................................................ 164

16.1 TIPOS DE GUIAS ............................................................................................................................... 164

16.2 CLASSIFICAÇÃO DAS GUIAS ............................................................................................................... 165

16.3 TIPOS DE BARRAMENTOS E RÉGUAS DE AJUSTE ................................................................................. 166

16.4 MATERIAL DE FABRICAÇÃO DAS GUIAS................................................................................................ 166

16.5 PROTETORES E LUBRIFICAÇÃO DAS VIAS DESLIZANTES ...................................................................... 167

16.6 GUIAS DE ROLAMENTO...................................................................................................................... 168

16.7 CONSERVAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE GUIAS......................................................................................... 169

16.7.1 Rasquetear ................................................................................................................................. 169

16.7.2 Tipos de rasquete........................................................................................................................ 170

16.7.3 Manuseio do rasquete plano ........................................................................................................ 171

16.7.4 Controle do rasqueteamento ....................................................................................................... 172


17. VEDAÇÕES ......................................................................................................................................... 173

17.1 JUNTAS DE BORRACHA ...................................................................................................................... 173

17.1.1 Anéis de borracha (ring) ............................................................................................................. 173

17.1.2 Juntas de papelão ...................................................................................................................... 174

17.1.3 Juntas metálicas......................................................................................................................... 174

17.1.4 Juntas de teflon ......................................................................................................................... 174

17.1.5 Juntas de amianto ...................................................................................................................... 174


6

17.1.6 Juntas de cortiça ........................................................................................................................ 174

17.2 RETENTORES .................................................................................................................................... 175

17.2.1 Elementos de um retentor básico................................................................................................. 175

17.2.2 Tipos de perfis de retentores ....................................................................................................... 176

17.2.3 Recomendações para a aplicação dos retentores ........................................................................... 176

17.2.4 Condições de armazenagem dos retentores .................................................................................. 177

17.2.5 Pré-lubrificação dos retentores .................................................................................................... 178

17.2.6 Cuidados na montagem do retentor ............................................................................................. 178

17.2.7 Cuidados na substituição do retentor............................................................................................ 178

17.2.8 Análise de falhas em retentores ................................................................................................... 179

17.3 GAXETAS .......................................................................................................................................... 180

17.3.1 Seleção da gaxeta ...................................................................................................................... 181

17.3.2 Substituição da gaxeta................................................................................................................ 182

17.3.3 Análise de falhas nas gaxetas ...................................................................................................... 183

17.4 SELO MECÂNICO ................................................................................................................................ 184

17.4.1 Vedação principal ........................................................................................................................ 184

17.4.2 Vedação secundária.................................................................................................................... 184

17.4.3 Vantagens do uso do selo mecânico ............................................................................................. 185

17.4.4 Cuidados com Manuseio e Montagem........................................................................................... 186


18. TERMOGRAFIA .................................................................................................................................. 186

18.1 TIPOS E PRINCÍPIO DE ENSAIO.......................................................................................................... 187

18.1.1 Termografia qualitativa ............................................................................................................... 187

18.1.2 Termografia quantitativa ............................................................................................................. 187

18.1.3 Princípio de ensaio...................................................................................................................... 187

18.1.4 Escala Monocromática................................................................................................................. 189

18.1.5 Escala Policromática ................................................................................................................... 189

18.2 A TERMOGRAFIA NA MANUTENÇÃO .................................................................................................... 189

18.2.1 As vantagens da termografia ....................................................................................................... 189

18.2.2 Áreas de aplicação da termografia ............................................................................................... 190

18.3 PRINCIPAIS SISTEMAS INFRAVERMELHOS........................................................................................... 194

18.3.1 Radiômetros .............................................................................................................................. 194

18.3.2 Termovisores ............................................................................................................................. 195

18.4 EXEMPLOS DE ANÁLISES TERMOGRÁFICAS ......................................................................................... 196


19. ANÁLISE DE VIBRAÇÕES ................................................................................................................... 199

19.1 CAUSAS, EFEITOS E CONTROLE.......................................................................................................... 200

19.2 SENSORES ........................................................................................................................................ 201

19.2.1 Probe de deslocamento sem contato ........................................................................................... 201

19.2.2 Pick-up de velocidade ................................................................................................................. 202

19.2.3 Acelerômetros ............................................................................................................................ 203

19.2.4 Comparativo entre os sensores .................................................................................................... 205

19.3 GRÁFICO DA ANÁLISE DE VIBRAÇÕES................................................................................................. 205


7

19.4 ANOMALIAS ESPECTRAIS ................................................................................................................... 207

19.4.1 Picos nas freqüências múltiplas ou como múltiplos da velocidade dlo rotor ...................................... 207

19.4.2 Picos em velocidades independentes da velocidade do rotor........................................................... 208

19.4.3 Densidade espectral proveniente de componentes aleatórios da vibração ........................................ 208

20. INDICADORES DE MANUTENÇÃO..................................................................................................... 211

20.1 DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS .............................................................................................................. 211

20.2 INDICADORES CLASSE MUNDIAL ......................................................................................................... 213

21. CLASSIFICAÇÃO DE PRIORIDADES.................................................................................................. 215

21.1 NÍVEIS DE MANUTENÇÃO CONFORME A CRITICIDADE ......................................................................... 217

22. TRABALHO FINAL DE MANUTENÇÃO................................................................................................. 218

22.1 - 1ª ETAPA: IDENTIFICAÇÃO E DETALHAMENTO................................................................................... 218

22.2 - 2ª ETAPA: PLANO DE LUBRIFICAÇÃO................................................................................................. 218

22.3 - 3ª ETAPA: DIVIDIR A MÁQUINA E CLASSIFICAR ................................................................................. 219

22.4 - 4ª ETAPA: RELACIONAR AS PRINCIPAIS FALHAS E SOLUÇÕES............................................................. 220

22.5 - 5ª ETAPA: RELACIONAR AS MEDIDAS PREVENTIVAS........................................................................... 220


8

1. MANUTENÇÃO – CONCEITOS E OBJETIVOS

Não basta uma empresa ter máquinas modernas, planos de expansão, mercado cativo,

tecnologia de ponta, produtos de qualidade, preços competitivos, ótimos funcionários e

programas de qualidade se ela não contar com um eficiente programa de manutenção

mecânica.

A manutenção industrial é a alma dos setores produtivos empresariais.

De fato, sem a manutenção mecânica das máquinas e equipamentos não será possível:

� cumprir os cronogramas de fabricação;

� obter produtos de qualidade;

� diminuir os custos de produção;

� aumentar a competitividade;

� manter a fidelidade dos clientes;

� conquistar novos clientes;

� reduzir as perdas de matéria-prima e energia;

� competir em igualdade de condições no mercado interno e externo.

A palavra Manutenção pode ser definida como sendo o processo de recuperação da

função de um sistema, através de uma intervenção programada ou não, de profissionais

tecnicamente capazes desta tarefa.

Em outras palavras: Manutenção é a técnica de conservar os equipamentos e

componentes em serviço durante o maior prazo possível e com o máximo rendimento. Como

tal, a função da manutenção efetiva deve ser considerada como parte integral e indispensável

da organização

Normalmente toda função básica de manutenção se resume ao seguinte:

� Efetuar reparos, selecionar, treinar e qualificar pessoal para assumir

responsabilidades de manutenção;

� Acompanhar projetos e montagens de instalações para posteriormente a manutenção

poder otimizá-los.

� Manter, reparar e fazer revisão geral de equipamentos e ferramentas, deixando-os

sempre em condições operacionais.

� Instalar e reparar equipamentos para atender necessidades da produção;

� Prever e preparar lista de materiais sobressalentes necessários e programar sua

conservação;


9

� Racionalizar o maior número de sobressalentes ou equipamentos possíveis, dentro dos

critérios de menor custo e ótima performance;

� Manter um sistema de controle de custos de manutenção para cada equipamento em

que haja intervenção

A maneira pela qual é feita a intervenção nos equipamentos, sistemas ou instalações

caracteriza os vários tipos de manutenção existentes.

Algumas práticas básicas definem os tipos principais de manutenção que são:

• Manutenção Corretiva;

• Manutenção Preventiva;

• Manutenção Preditiva;

• Manutenção Pró-Ativa;

• Manutenção Detectiva;

• Engenharia de Manutenção.

1.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA

Manutenção Corretiva é a atuação para a correção da falha ou do desempenho

menor do que o esperado.

Ao atuar em um equipamento que apresenta um defeito ou um desempenho diferente do

esperado, estamos fazendo manutenção corretiva. Assim, a manutenção corretiva não é,

necessariamente, a manutenção de emergência após ter ocorrido a quebra ou falha do

equipamento, podendo ocorrer aos resultados abaixo daquele pré-estabelecido.

Convém observar que existem duas condições especificas que levam à manutenção

corretiva:

a) Desempenho deficiente apontado pelo acompanhamento das variáveis operacionais, como

tempo de ciclo, temperatura de trabalho, pressão de operação, nível de ruído ou de vibrações;

b) Ocorrência da falha ou quebra.

Desse modo, a ação principal na “Manutenção Corretiva é Corrigir ou Restaurar as

condições de funcionamento do equipamento ou sistema”.

A manutenção corretiva pode ser dividida em duas classes:

• Manutenção Corretiva Não Planejada.


10

• Manutenção Corretiva Planejada.

1.1.1 Manutenção Corretiva Não Planejada

É a correção da FALHA de maneira aleatória. Caracteriza-se pela atuação da manutenção

em fato já ocorrido, seja este uma falha ou um desempenho menor do que o esperado. Não há

tempo para preparação do serviço. Infelizmente, ainda é mais praticado do que deveria.

Normalmente, a manutenção corretiva não planejada implica altos custos, pois a quebra

inesperada pode acarretar perdas de produção, perda da qualidade do produto e elevados

custos indiretos de manutenção.

Quando uma empresa tem a maior parte de sua manutenção corretiva na classe não

planejada, seu departamento de manutenção é comandado pelos equipamentos e o

desempenho empresarial da empresa, certamente, não está adequado às necessidades de

competitividade atuais.

1.1.2 Manutenção Corretiva Planejada

É a correção do desempenho menor o que o esperado ou antes da falha.

Um trabalho planejado é sempre mais barato, mais rápido e mais seguro do que um

trabalho não planejado. É será sempre de melhor qualidade.

Mesmo que a decisão gerencial seja de deixar o equipamento funcionar até a quebra,

essa é uma decisão conhecida, e algum planejamento pode ser feito quando a falha ocorrer.

Por exemplo, substituir o equipamento por outro idêntico, ter um kit para reparo rápido,

preparar o posto de trabalho com dispositivos e facilidades, etc.

1.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA

Manutenção Preventiva é a atuação realizada deforma a reduzir ou evitar a

falha ou queda no desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado,

baseado em INTERVALOS definidos DE TEMPO.

Inversamente à política de Manutenção Corretiva, a Manutenção Preventiva procura

obstinadamente EVITAR a ocorrência de falhas, ou seja, procura prevenir.


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Em determinados setores, como na aviação, a adoção de manutenção preventiva é

imperativa para determinados sistemas ou componentes, pois o fator segurança se sobrepõe

aos demais, e no caso de falhas as consequências são catastróficas.

Evidentemente, ao longo da vida útil do equipamento não pode ser descartada a falha

entre duas intervenções preventivas, o que, obviamente, implicará uma ação corretiva.

Os seguintes fatores devem ser levados em consideração para adoção de uma política de

manutenção preventiva:

• Quando não é possível a manutenção preditiva;

• Aspectos relacionados com a segurança pessoal ou da instalação que tornam decisiva a

intervenção, normalmente para substituição de componentes;

• Por oportunidade em equipamentos críticos de difícil liberação operacional;

• Riscos de agressão ao meio ambiente;

• Em sistemas complexos e/ou de operação contínua. Ex.: petroquímica, siderúrgica,

indústria automobilística, etc.

A manutenção preventiva será tanto mais conveniente:

� quanto maior for a simplicidade na reposição;

� quanto mais altos forem os custos de falhas;

� quanto mais as falhas prejudicarem a produção;

� quanto maiores forem as implicações das falhas na segurança pessoal e operacional.

Se por um lado a manutenção preventiva proporciona um conhecimento prévio das ações,

permitindo uma boa condição de gerenciamento das atividades e nivelamento de recursos,

além de previsibilidade de consumo de materiais e sobressalentes, por outro lado, promove, via

de regra, a retirada do equipamento ou sistema de operação para execução dos serviços

programados apesar de estarem operando relativamente bem. Assim, possíveis

questionamentos à política de manutenção preventiva sempre serão levantados quando o

conjunto de fatores não for suficientemente forte ou claro em prol dessa política.


12

Analisando o gráfico, verificamos que se pode determinar esse tempo em termos

econômicos e concluir que para além de determinada duração de vida de um equipamento, não

se justifica a manutenção preventiva.

Outro ponto negativo com relação à preventiva é a introdução de defeitos não existentes

no equipamento devido a:

• falha humana;

• falha de sobressalentes;

• contaminações introduzidas no sistema de óleo;

• danos durante partidas e paradas;

• falhas dos Procedimentos de Manutenção.

1.3 MANUTENÇÃO PREDITIVA

A Manutenção Preditiva, também conhecida por Manutenção por Monitoramento ou

Manutenção com Base no Estado do Equipamento, pode ser definida da seguinte forma:

Manutenção Preditiva é a atuação realizada com base em modificação de

parâmetro de CONDIÇÃO ou DESEMPENHO, cujo acompanhamento obedece a uma

sistemática.


13

Seu objetivo é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemas através de

acompanhamento de parâmetros diversos, permitindo a operação contínua do equipamento

pelo maior tempo possível.

Na realidade o termo associado à Manutenção Preditiva é o de predizer as condições dos

equipamentos. Ou seja, a Manutenção Preditiva privilegia a disponibilidade à medida que não

promove a intervenção nos equipamentos ou sistemas, pois as medições e verificações são

efetuadas com o equipamento produzindo.

Quando o grau de degradação se aproxima ou atinge o limite previamente estabelecido, é

tomada a decisão de intervenção. Normalmente esse tipo de acompanhamento permite a

preparação prévia do serviço, além de outras decisões e alternativas relacionadas com a

produção.

De forma mais direta, podemos dizer que a manutenção preditiva prediz as condições dos

equipamentos, e, quando a intervenção é decidida, o que se faz, na realidade, é uma

manutenção corretiva planejada.

As condições básicas para se adotar a Manutenção Preditiva são as seguintes:

• O equipamento, o sistema ou a instalação devem permitir algum tipo de

monitoramento/medição.

• O equipamento, o sistema ou a instalação devem merecer esse tipo de ação, em função

dos custos envolvidos.

• As falhas devem ser oriundas de causas que possam ser monitoradas e ter sua

progressão acompanhada.

• Seja estabelecido um programa de acompanhamento, análise e diagnóstico,

sistematizado.

A redução de acidentes por falhas “catastróficas” em equipamentos é significativa.

Também a ocorrência de falhas não esperadas fica extremamente reduzida, o que proporciona,

além do aumento de segurança pessoal e da instalação, redução de paradas inesperadas da

produção, as quais, dependendo do tipo de planta, implicam consideráveis prejuízos.

Os custos envolvidos na Manutenção Preditiva devem ser analisados por dois ângulos:

• acompanhamento periódico através de instrumentos/ aparelhos de medição e análise

não é muito elevado, e quanto maior o progresso na área de microeletrônica, maior a redução

dos preços. A mão-de-obra envolvida não apresenta custo significativo, haja vista a

possibilidade de acompanhamento, também, pelos operadores.


14

• A instalação de sistemas de monitoramento contínuo on-line apresenta um custo inicial

relativamente elevado. Em relação aos custos envolvidos, estima-se que o nível inicial de

investimento é de 1% do capital total do equipamento a ser monitorado, e que um programa

de acompanhamento de equipamentos bem gerenciado apresenta urna relação custo/benefício

de 1/5.

Vamos mostrar alguns exemplos:

a) Sensorial - utiliza os nossos sentidos, podemos identificar mudanças no

funcionamento dos equipamentos como, excesso de vibração, temperatura muito elevada,

ruídos anormais.

b) Instrumental - utiliza instrumentos especiais para realizar Análise de vibração /

Análise de óleo: Ferrografia (partículas); Físico-Químico (densidade, viscosidade, aparência,

cheiro); Termografia (análise de temperatura de pontos da máquina) entre outros.

No tocante à produção, a Manutenção Preditiva é a que oferece melhores resultados, pois

intervém o mínimo possível na planta, conforme mencionado anteriormente.

É fundamental que a mão-de-obra da manutenção responsável pela análise e diagnóstico

seja bem treinada. Não basta medir, é preciso analisar os resultados e formular diagnósticos.

Embora isto possa parecer óbvio, é comum encontrar, em algumas empresas, sistemas de

coleta e registro de informações de acompanhamento de Manutenção Preditiva que não

produzem ação de intervenção com a qualidade equivalente aos dados registrados.

1.4 MANUTENÇÃO DETECTIVA

A Manutenção Detectiva começou a ser mencionada na literatura a partir da década de

90. Sua denominação Detectiva está ligada à palavra detectar - em inglês Detective

Maintenance. Pode ser definida da seguinte forma:

Manutenção Detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando

detectar FALHAS OCULTAS ou não-perceptíveis ao pessoal de operação e

manutenção.

Desse modo, tarefas executadas para verificar se um sistema de proteção ainda está

funcionando representam a Manutenção Detectiva. Um exemplo simples e objetivo é o botão de

teste de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis.


15

A identificação de falhas ocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemas

complexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área de manutenção, com

treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal de operação.

Enquanto a escolha deste ou daquele sistema ou de determinados tipos de componentes

é discutida pelos especialistas com um enfoque centrado basicamente na confiabilidade, é

importante que estejam bastante claras as seguintes particularidades:

• Os sistemas de “shut-down” (desligamento automático), são a última barreira entre a

integridade e a falha. Graças a eles, máquinas, equipamentos, instalações e até mesmo plantas

inteiras estão protegidos contra falhas e suas conseqüências menores, maiores ou catastróficas.

• Esses sistemas são projetados para atuar automaticamente na iminência de desvios que

possam comprometer as máquinas, a produção, a segurança no seu aspecto global ou o meio

ambiente.

• Os componentes dos sistemas “shut-down”, como qualquer componente, também

apresentam falhas.

• As falhas desses componentes e, em última análise, do sistema de proteção podem

acarretar dois problemas: Não-atuação; Atuação Indevida.

A não-atuação de um sistema “shut-down” é algo que jamais passa despercebido. É

evidente que existem situações onde é possível contornar ou fazer um acompanhamento, mas

em outras isso é definitivamente impossível.

1.5 MANUTENÇÃO PRÓ-ATIVA

1.5.1 TPM - Manutenção Produtiva Total –

É aquela que consiste na busca da eficiência global, através da participação de toda a

empresa, com o acréscimo de ser humano. Objetiva a redução de quebra dos equipamentos,

redução do tempo de espera e de setup, através de uma maior participação integração, e

comprometimento de todos os funcionários da empresa, buscando uma maior confiabilidade do

sistema. Tem como estrutura base, um sério programa de treinamento.


16

1.5.2 MA - Manutenção Autônoma –

É uma das colunas de sustentação mais importantes da TPM - Manutenção Produtiva

Total, onde os Operadores partilham com a manutenção, de algumas funções básicas de

cuidados e atenção às máquinas, e que se baseia em 03 simples mas importantes tarefas:

a) Limpeza;

b) Lubrificação;

c) Reapertos. .

O lema da MA é: "De minha máquina cuido eu"

1.6 ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO

É a segunda quebra de paradigma na Manutenção. Praticar a Engenharia de Manutenção

significa uma mudança cultural.

Tanto assim que as seguintes mudanças na forma de pensar ocorrem com a engenharia

de manutenção:

� deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas básicas;

� modificar situações permanentes de mau desempenho;

� deixar de conviver com problemas crônicos;

� melhorar padrões e sistemáticas, desenvolvendo a manutenibilidade;

� dar “feedback” à engenharia de projeto, interferindo até mesmo tecnicamente nas

compras para a manutenção.

Engenharia de Manutenção significa perseguir “benchmarks” (melhoria

contínua), aplicando técnicas modernas, estar nivelado com a manutenção de

Primeiro Mundo.

1.7 COMPARAÇÃO DE CUSTOS

A tabela a seguir mostra qual é o custo para os tipos de manutenção, considerando os

tipos mais usuais: Corretiva Não Planejada, Preventiva e Preditiva/Corretiva Planejada.

Esses valores foram obtidos em 1998 na National Manufacturing Week Conference e

resultam de dados da Exxon, Betlehem Steel e revistas especializadas dos Estados Unidos.


17

Tipo de Manutenção Custo US$/HP/ano

Corretiva Não Planejada 17 a 18

Preventiva 11 a 13

Preditiva e Monitoramento de

Condição/Corretiva Planejada

7 a 9

Obs.: HP (Horse Power) é a potência instalada.

Observa-se que o custo da corretiva não planejada é, no mínimo, o dobro da manutenção

preditiva/corretiva planejada.

1.8 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO


18

1.9 ESTRUTURAS DE MANUTENÇÃO

Os sistemas básicos de manutenção adotados pelas empresas são resumidamente descritos a seguir:

� Manutenção por Área;

� Manutenção por Departamento;

� Manutenção Centralizada;

� Manutenção Combinada.

1.9.1 MANUTENÇÃO POR ÁREA

VANTAGENS:

1- O pessoal da manutenção tem acesso mais fácil ao setor de produção.

2- A distância a percorrer para os locais de serviço e da retirada de ferramentas é menor.

3- Redução ao mínimo do tempo entre a emissão da ordem de serviço e sua execução.

4- Os supervisores de manutenção conhecem mais os equipamentos e as peças

sobressalentes.

5- Os oficiais executantes são mais bem supervisionados.

6- As mudanças na linha de produção ou de processo são mais rápidas.

7- Possibilidade de maior continuidade entre um e outro turno.

8- Os supervisores e os mecânicos de manutenção conhecem melhor os problemas, as

programações, serviços especiais, etc.. .


19

DESVANTAGENS:

1- Existe a tendência para haver excesso de pessoal.

2- Dificuldade maior para executar os serviços maiores.

3 - Maior número de problemas e regulamento relacionado com transferência, contratação e

horas extras.

4- É difícil justificar a necessidade de equipamentos especiais devido ao pouco uso.

5- É verificada duplicidade de equipamentos não oficiais de manutenção por área.

6- Necessidade de mais pessoal administrativo quando a área é muito grande.

7- É difícil a utilização correta de especialistas.

1.9.2 MANUTENÇÃO POR DEPARTAMENTO

Nota: Embora as vantagens da manutenção por departamento sejam as mesmas que a

do sistema baseado em áreas, há mais desvantagens devido a superposição não qualificada,

falta de assistência técnica, manutenção que deixa de ser feita para favorecer a execução dos

programas de produção, o fato da responsabilidade pela manutenção ficar dividida e ainda fica

difícil saber o custo da manutenção.


20

1.9.3 MANUTENÇÃO CENTRALIZADA

VANTAGENS:

1- Existência de pessoal suficiente para execução dos serviços de manutenção;

2- Grande flexibilidade para escalar oficiais de diversas especialidades para diversos

serviços;

3- Serviços urgentes, enguiços e novas tarefas são atendidas mais depressa;

4- O número de empregados pode ser mantido razoavelmente estável, com redução de

contratação e dispensas;

5- Os especialistas (técnicos de instrumentos) são utilizados com mais eficiência;

6- Os equipamentos especiais de manutenção são usados eficientemente;

7- Um indivíduo fica responsável por toda a manutenção;

8- A contabilidade de todas as despesas de manutenção é centralizada;

9- Há mais controle do capital investido e de serviços novos.

DESVANTAGENS:

1- Os oficiais ficam espalhados por toda a fábrica e sua supervisão é deficiente;

2- Há perda de tempo para chegar ao local do serviço, retirar ferramentas e receber

instruções;

3- A coordenação ou programação de especialistas diferentes fica mais difícil;

4- São necessários mais controles administrativos para funcionar com eficiência;

5- Diversos homens são escalados para usar os mesmos equipamentos e isso dificulta a

sua utilização com eficiência;

6- O intervalo entre a requisição do serviço rotineiro e sua execução é longa;

7- As prioridades dos serviços de produção são dadas por um homem da manutenção e

não da produção.


21

1.9.4 MANUTENÇÃO COMBINADA

VANTAGENS:

1- Uma equipe centralizada de oficiais capaz de executar grandes serviços de construção ou

reparação em toda a fábrica;

2- Há um controle eficiente de despesas de manutenção;

3- Existem oficiais de áreas para executar serviços importantes e atender os centros de

produção;

4- Os oficiais de áreas são conhecedores dos equipamentos e dos centros de produção.

DESVANTAGENS:

1- A equipe centralizada de oficiais é escalada para serviços por toda a fábrica, gasta muito

tempo andando e sua supervisão é deficiente;

2- As prioridades para os principais serviços são dadas pela manutenção;

3- Há tendência para uma área ter excesso de pessoal;

4- Há duplicidade de equipamentos.

As variações e as modificações são tão numerosas quanto as fábricas que as adotam.


22

2. HIERARQUIA ORGANIZACIONAL DA MANUTENÇÃO

A estruturação organizacional da manutenção pode apresentar-se de três formas:

� Em linha direta;

� Em estrutura matricial;

� Em estrutura mista, formando times de manutenção.

A estrutura em linha apresenta uma única linha hierárquica vertical, preservando a

unidade da manutenção, seus arquivos de dados e históricos dos equipamentos.

A estrutura matricial apresenta duas linhas de autoridade: uma vertical e outra

horizontal. A linha vertical é a funcional e de planejamento, que define “o que e quando fazer”.

A linha horizontal é a técnica, que define “como e com quem “ executar a intervenção.

superintendente

Gerente administrativo

Gerente de manutenção

Gerente da produção

Gerente da engenharia

Eletroeletrônica Automação Mecânica Planejamento

Figura 1 - Estruturação em linha da manutenção

Eletroeletrônica

Mecânica

Planejamento

Manutenção

Produção Unidade 1 - Fabricação

Unidade 2 - Montagem

Planejamento Unidade 1

Planejamento Unidade 2

Mecânica Unidade 1

Mecânica Unidade 2

Eletroeletrônica Unidade 1

Eletroeletrônica Unidade 2

Figura 2 - Estruturação matricial da manutenção


23

Essa estruturação tem como características:

� não preserva a unidade da manutenção descentralizando os arquivos e históricos;

� tendência de um número maior de pessoas pois não privilegia a ajuda entre os grupos

de unidades diferentes;

� maior resistência do pessoal da manutenção pois precisam se adaptar a dupla

gerência;

� falta de padronização tendo procedimentos diferentes para serviços iguais

A estruturação de times de manutenção varia muito de empresa para empresa em

função de suas características, tamanho, número de pessoal de manutenção, etc.

Consegue-se bons resultados montando-se um grupo por área ou unidade, composto por

supervisores de manutenção, técnicos de segurança, operadores, mantenedores e planejadores

de manutenção.

Esse grupo está vinculado a manutenção, e faz a programação dos serviços, análises das

informações e resultados, supervisiona os serviços e alimenta o sistema de informação com os

dados da manutenção.

2.1 ATIVIDADE COMPLEMENTAR

1. Pesquise na empresa onde trabalha a organização da manutenção. Responda:

� Tipos de manutenção utilizadas: horas de corretiva, preventiva, preditiva, etc.

� Número de colaboradores: mecânicos, eletricistas, engenheiros, planejadores, etc.

� Turnos de trabalho e pessoal em cada turno.

� Estrutura da manutenção: centralizada, por área, por departamento, etc.

� Hierarquia da manutenção: por linha, matricial, etc

Eletroeletrônica

Mecânica Planejamento

Instrumentação

Operador Técnico de segurança

Figura 3 - Time de manutenção da Unidade 1


24

3. A MANUTENÇÃO E A INTERAÇÃO ENTRE AS FASES DO PROCESSO

PRODUTIVO – ÊNFASE NAS MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS

A idealização do processo produtivo pensando exclusivamente em máquinas e

equipamentos destaca-se as cinco etapas:

� Projeto;

� Fabricação;

� Instalação;

� Manutenção;

� Sucateamento.

E da interação e interdependência destas etapas, quando realizadas corretamente,

dependem a disponibilidade e a confiabilidade do equipamento para conseguir atingir os índices

de produtividade e qualidade no sistema produtivo.

Na fase de projeto do equipamento, o levantamento de necessidades e o envolvimento

dos usuários, tanto da operação quanto da manutenção, é de vital importância.

Durante a concepção do projeto deve-se visar a prevenção das falhas que ocasionam a

manutenção corretiva, e a manutenibilidade do equipamento.

No projeto é necessário pensar e elaborar equipamentos confiáveis e previsíveis quanto a

manutenção, buscando os conceitos de qualidade, segurança, operacionalidade, custos e

rendimento adequados.

O questionamento da tecnologia empregada exigindo componentes confiáveis e de

eficiência comprovada não pode ser esquecido. Deve-se ter o cuidado de não utilizar

componentes já em desuso, ou de tecnologia ainda não aprovada que está sendo testada.

É importante considerar, também, a padronização com outros equipamentos do mesmo

projeto e de equipamentos já existentes na instalação, objetivando redução de estoque de

sobressalentes e facilidades de manutenção.

A fase de fabricação do equipamento deve constantemente questionar o projeto, pois

ainda há possibilidade de mudança casa haja necessidade de alteração ou melhoria, sem muita

alteração significativa nos custos.

A construção deve ser devidamente acompanhada e incorporar os requisitos de

modernidade e aumento da confiabilidade dos equipamentos, além das sugestões oriundas da

prática de manutenção.


25

Todos esses dados, aliados ao histórico de desempenho de equipamentos semelhantes,

dados estes em poder do grupo de manutenção, compõem o valor histórico do equipamento,

elemento importante para uma decisão em compras e futura política de peças de reposição.

A fase de instalação do equipamento deve prever cuidados com a qualidade e

segurança da implantação do projeto e as técnicas utilizadas para esta finalidade.

Durante a instalação, muitas vezes, são inseridos pontos potenciais de falhas que se

mantêm ocultos por vários períodos e vêm a se manifestar quando o equipamento ou sistema é

fortemente solicitado, ou seja, quando o processo produtivo assim o exige e normalmente se

necessita de maior confiabilidade.

Na fase de produção o equipamento vai cumprir o objetivo para o qual ele foi

projetado, construído e instalado. Nesta fase temos um ciclo que pode ser dividido em três

partes bem distintas, que é conhecida como curva da banheira devido ao seu formato:

Mortalidade Infantil: período inicial de defeitos ou falhas. Há grande incidência de falhas

causados por defeitos de fabricação, instalação ou deficiência de projeto. E ainda por falta de

habilidade do operador.

Vida útil: a taxa de falhas é sensivelmente menor e mantém-se basicamente constante ao

longo do tempo. As falhas são menos controláveis como fadiga ou corrosão nos componentes,

sendo de difícil previsão. Contam também os erros operacionais por parte do operador.

Envelhecimento ou Degradação: há um aumento da ocorrência de falhas devido ao fim da

vida útil e desgaste natural dos componentes, que será tanto maior quanto mais tempo se

passar. Ocorre a manutenção planejada, recuperando, substituindo, melhorando, ou seja

buscando a disponibilidade do equipamento por um período maior de tempo.

Total de

Falhas

Tempo Vida Útil Envelhecimento Mortalidade

Infantil


26

A fase de manutenção terá por objetivo garantir a função dos equipamentos, sistemas

e instalações no decorrer de sua vida útil, e manter constante seu desempenho.

Também são detectados falhas no projeto, fabricação e seleção de equipamentos,

montagem, instalação e operação.

Cada empresa com a sua política empresarial implanta a filosofia de manutenção que

mais lhe convier, em virtude da disponibilidade requerida do equipamento e os custos

associados ao tipo de manutenção implantada.

Na fase do sucateamento é necessário o acompanhamento das novas técnicas de

produção, e o questionamento constante se o equipamento ainda é viável economicamente.

Para isso é preciso definir metas e acompanhar quais os custos da manutenção.

Quando o equipamento não mais corresponde a esses índices é feito então o

sucateamento.

Nas empresas familiares é comum manter-se equipamentos funcionando mesmo no

prejuízo, por aspectos históricos ou como estratégia de promoção do produto da empresa.

Da não-interação entre as fases anteriores, percebe-se que a Manutenção encontrará

dificuldades de desempenho das suas atividades, mesmo que se apliquem nelas as mais

modernas técnicas. A contabilidade estará num patamar inferior ao inicialmente previsto.

DISPONIBILIDADE/CONFIABILIDADE

PROJETO + FABRICAÇÃO + INSTALAÇÃO + OPERAÇÃO + MANUTENÇÃO


27


1. Como se vê no texto acima, durante toda a vida de um equipamento, desde seus

primeiros traços de esboços e rascunhos, passando pelo projeto e construção, todas as pessoas

envolvidas devem pensar em manutenção.

Também durante a instalação, a operação até o seu sucateamento, a manutenção esteve

presente firmemente em todas estas etapas.

Portanto agora coloque-se presente em cada uma destas etapas e defina aspectos que

deveriam ser pensados e questionados em cada uma delas com relação a manutenção.

Exemplo:

Na instalação:

� Observar tolerâncias e ajustes de montagem;

�

�

�

�

No Projeto:

� Uso de componentes intercambiáveis;

�

�

�

�

Na Fabricação:

� Usar materiais adequados na construção ou sugerir modificações;

�

�

�

�


28

Na produção:

� Respeitar os limites de funcionamento da máquina

�

�

�

2. A curva da banheira revela uma alta taxa de falhas no início de funcionamento do

equipamento devido a alguns fatores. Cite alguns desses fatores dando uma breve justificativa

de cada um deles

Exemplo:

� erro de instalação: a máquina desnivelada provocará o desgaste inicial e prematuro de

alguns componentes, necessitando de intervenções para manutenção.

�

�

�

�

Na Manutenção:

� Usar ferramental adequado nas intervenções;

�

�

�

�


29

4. ROTEIRO PARA SOLUÇÃO DE PROBLEMAS

Tudo está correndo normalmente...de repente ocorre uma situação que não estamos

preparados, e não temos, à primeira vista, nenhuma solução. Está caracterizado um problema...

Um método rápido e fácil para a solução de problemas consiste em 4 etapas bem

definidas. São estas:

� Investigação: visa descobrir o que acontecendo realmente;

� Diagnóstico: visa obter as causas verdadeiras do problema;

� Ação Corretiva: restauração das funções iniciais;

� Ação Preventiva: objetiva não acontecer futuramente.

1ª Etapa: Investigação

Perguntas a serem respondidas:

1º - O que está acontecendo realmente, e não superficialmente?

2º - O que deveria acontecer (previsto)?

3º - A diferença é realmente um problema e constitui um defeito ou falha?

4º - Qual componente/sistema está provocando este problema?

5º - Há como restaurar? Pode ser resolvido?

6º - Descobriu se houve alguma intervenção anterior? O problema é decorrente desta

intervenção?

Se percorrer o problema passe a seguir

2ª Etapa: Diagnóstico

1º - Analise o histórico do equipamento/sistema procurando descobrir: problemas anteriores,

atitudes tomadas, intervalo de tempo, quem intervem...

2º - Listar possíveis componentes que poderão causar este problema, por prioridade.


30

3ª Etapa: Ação Corretiva

1º - Identifique os componentes por prioridade e teste-os individualmente, ou por mecanismos;

2º - Repare este componente/mecanismo, se possível;

3º - Substitua o componente, se necessário;

4º - Teste-o individualmente e no sistema como um todo, libere o equipamento;

5º - Acompanhe a qualidade final do produto.

4ª Etapa: Ação Preventiva

1º - Ações para não acontecer futuramente;

2º - Levantar outras possíveis causas e agir preventivamente;

3º - O que este problema causou em outros componentes ou mecanismos;

4º - Levantar pontos críticos.


1. Siga o roteiro para solução de poblemas nas situaçãoes abaixo

� Alto consumo de combustível;

� Vazamento de óleo no motor;

� Travamento de eixo árvore numa máquina ferramenta;

� Deslizamento das correias num sistema de transmissão;

� Quebra de serra mecânica.


31

5. DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO DE ISHIKASWA

Este diagrama, originalmente proposto por Kaoru Ishikawa na década de 60, já foi

bastante utilizado em ambientes industriais para a localização de causas de dispersão de

qualidade no produto e no processo de produção. Ele é uma ferramenta gráfica utilizada para

explorar e representar opiniões a respeito de fontes de variações em qualidade de processo,

mas que pode perfeitamente ser utilizada para a análise de problemas organizacionais

genéricos.

Ele é utilizado para a identificação de direcionadores, ou drivers, que potencialmente

levam ao Efeito Indesejável (EI).

No entanto, entende-se que o conceito de causa-raiz não é propriamente expresso no

Diagrama de Causa-e-efeito. Entende-se aqui que o Diagrama de Ishikawa é uma ferramenta

poderosa para a identificação dos direcionadores que potencialmente causam os Efeitos

Indesejáveis. Estes direcionadores, por sua vez, também podem ser EI’s originados por outras

Causas-raizes.

Resumindo:

O diagrama de Causa e Efeito é a representação gráfica das causas de um fenômeno. É

um instrumento muito usado para estudar:

1. Os fatores que determinam resultados que desejamos obter (processo, desempenho,

oportunidade);

2. As causas de problemas que precisamos evitar (defeitos, falhas, variabilidade).

O diagrama apresenta como pontos fortes:

• é uma boa ferramenta de levantamento de direcionadores;

• é uma boa ferramenta de comunicação;

• estabelece a relação entre o efeito e suas causas;

• possibilita um detalhamento das causas.

Mas, também apresenta os seguintes pontos fracos:

• não apresenta os eventuais relacionamentos entre as diferentes causas;

• não focaliza necessariamente as causas que devem efetivamente ser atacadas.


32

5.1 DIAGRAMAS: DESEMPENHO DESEJADO E PROBLEMA

Os dois exemplos a seguir ilustram os dois tipos de diagrama de causa e efeito.

O primeiro diagrama (Causa e Efeito: Desempenho Desejado) refere-se a algo que

desejamos, isto é, um bom restaurante. Os fatores que determinam um bom restaurante são:

instalações, comida, localização e atendimento. Para que a comida seja boa, precisamos ter

higiene, bom paladar e variedade. A higiene, por sua vez, depende dos ingredientes (saudáveis,

bem conservados) e do preparo (receita, cuidado, etc). O diagrama é detalhado colocando as

causas do efeito desejado, depois adicionando as causas destas e assim por diante até que

fique bem claro como obter o objetivo visado.

O segundo diagrama (Diagrama Causa e Efeito: Problema) refere-se a um efeito

indesejado, o consumo excessivo de combustível por um automóvel.


33

5.2 COMO FAZER O DIAGRAMA DE CAUSA E EFEITO

1. Defina o problema a ser estudado e o que se deseja obter (o que deve acontecer ou o

que deve ser evitado).

2. Procure conhecer e entender o processo: observe, documente, fale com pessoas

envolvidas, leia.

3. Reuna um grupo para discutir o problema, apresente os fatos conhecidos, incentive as

pessoas a dar suas opiniões, faça um brainstorming.

4. Organize as informações obtidas, estabeleça as causas principais, secundárias, terciárias,

etc. (hierarquia das causas), elimine informações irrelevantes, monte o diagrama, confira,

discuta com os envolvidos.

5. Assinale os fatores mais importantes para obtenção do objetivo visado (fatores chave,

fatores de desempenho, fatores críticos).


34

Para organizar o diagrama de causa e efeito, você pode usar as seguintes classificações

de causas:

Os M’s:

1. Mão de obra

2. Método

3. Material

4. Máquina

5. Meio ambiente

6. Medição

4P’s:

1. Políticas

2. Procedimentos

3. Pessoal

4. Planta

Algumas regras básicas:

1. Defina o problema que você pretende investigar de forma precisa, isto é, evite termos

abstratos e idéias muito genéricas;

2. Identifique as causas do problema sob investigação em reuniões ou em sessões de

brainstorming (tempestade de idéias). Convide para a reunião todas as pessoas envolvidas

no processo;

3. Resuma sugestões em poucas palavras;

4. Concentre-se nas causas passíveis de serem sanadas. Afinal, se as causas de um

problema não podem ser removidas, o diagrama de causa e efeito será simples exercício

intelectual, sem qualquer aplicação prática.


35


1. Realize o Diagrama Causa e Efeito para os seguintes casos práticos:

a. Quebra de ferramenta durante o fresamento;

b. A pressão de 6 bar não é atingida numa rede pneumática;

c. Atuador pneumático não avança;

d. Mau acabamento superficial durante o fresamento;

e. Quebra da ferramenta de sangrar no torneamento;

f. Quebra de rebolo na retífica plana;

g. Ruído excessivo durante esquadrejamento na fresadora CNC;

h. Molde de injeção não fecha na montagem final gerando rebarbas na injeção;

i. Ruído excessivo em uma bomba hidráulica.


36

6. MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT

“Total Productive Maintenance” (TPM), ou seja, Manutenção Produtiva Total

(MPT), é um processo que foi implantado pela primeira vez em 1971 no Japão na empresa

Nippon Denso, pertencente ao grupo Toyota, inaugurando as atividades de TPM e, desde

então, diversas empresas com atuação nas mais variadas áreas já incorporaram esta

sistemática junto às suas organizações.

Para que uma máquina automatizada opere adequadamente, devemos rever toda a

sistemática do trabalho. Significa que o próprio operador de máquina deverá também se

converter num agente de manutenção. Por isso, um operador deve ser preparado não

unicamente para a operação da máquina, mas também possuir conhecimentos técnicos e

habilidades adicionais. Mesmo as equipes de manutenção necessitam ter os seus

conhecimentos atualizados e habilidades aprimoradas.

A manutenção Produtiva teve sua evolução e desenvolvimento no Japão, e sua

modernização começou na década de 50, quando foram introduzidas as técnicas americanas

de manutenção preventiva. Até então se adotava a política da manutenção corretiva, ou

seja, a de consertar as máquinas só quando quebravam.

Portanto, se separarmos o tempo em décadas sucessivas, verifica-se o seguinte:

• Na década de 50: manutenção preventiva, onde, além dos reparos preventivos, eram

implementadas inspeções diárias e revisões periódicas.

• Na década de 60: manutenção produtiva, com o objetivo de promover não só a

produção, mas também um aumento da produtividade.

• Na década de 70: manutenção global com participação de todos - o TPM.

• Na década de 80: interrupção periódica do equipamento para revisão em função do

tempo de uso, pela manutenção preditiva de monitoração da condição de funcionamento.

• Na década de 90: preocupação com o aumento da produtividade e da confiabilidade,

integrando a manutenção na política das empresas.


37

6.1 O QUE É E COMO SE FAZ O TPM?

É uma reformulação da postura de toda Empresa, introduzindo uma revolução junto às

linhas de produção, visando somar esforços a fim de eliminar perdas e desperdícios através

da interação entre pessoas e equipamentos. Busca o DEFEITO ZERO, QUEBRA ZERO e

ACIDENTE ZERO.

Por quê da implantação do TPM?

Porque proporciona um aumento global do rendimento e da confiabilidade operacional

dos equipamentos, reduzindo quebras e perdas, produzindo QUALIDADE, PREÇO e PRAZO,

atingindo, assim, a excelência em manufatura e propiciando um fluxo natural de produção.

Em síntese:

TPM é um sistema total onde:

• visa o bom rendimento operacional dos equipamentos, durante todo o período de sua

vida, através da manutenção produtiva;

• com o envolvimento de todos os setores afins que são a engenharia das máquinas, a

produção e a manutenção;

• com a participação desde a alta direção até os operários;

• e a colaboração das atividades dos pequenos grupos na administração e implementação

da manutenção participativa ;

Em síntese, TPM significa Manutenção Total da Produção e é composto de 3 partes:

(a) rendimento total

(b) sistema total

(c) participação de todos

Como se faz TPM?

� Com a participação de todos;

� Conhecendo-se e inteirando-se dos princípios do TPM;

� Conscientizando-se do processo como um todo, visualizando. O importante é todos

estarem voltados para a saída do produto, no final da linha, dentro da qualidade, preços e

prazos competitivos;

� Promovendo a colaboração/integração entre os setores mais diretamente envolvidos:

produção e manutenção


38

� Valorizando o conhecimento que o usuário tem sobre seu equipamento/máquina;

� Melhorando o ambiente de trabalho através de idéias e ações que provoquem a redução

de esforços físicos, deslocamentos, a falta de iluminação, etc;

� O operador deverá permanecer fixo na máquina e cuidá-la como se fosse seu próprio

carro, dentro do espírito “DA MINHA MÁQUINA CUIDO EU”;

� Ordenando o que já existe e adicionando novos conceitos como: QUEBRA ZERO ( ex.

avião), DEFEITO ZERO (ex. geladeira), ACIDENTE ZERO;

� Eliminando/diminuindo as 6 grandes perdas:

1) Quebra parcial ou total;

2) Mudança de linha de produção;

3) Operação em vazio;

4) Velocidade reduzida em relação a nominal;

5) Defeitos de produção;

6) Queda de rendimento;

� Executando manutenção de Rotina: O operador executa tarefas diárias, semanais,

quinzenais e mensais. Ex. Lubrificação, limpeza, reapertos, etc;

� O operador da máquina participa efetivamente no acompanhamento das reais condições

de sua máquina;

� Executando manutenção Espontânea: O operador já se sente capacitado a executar

pequenas manutenções tais como: Pequenos reparos, fixação de tampas, troca de lâmpadas

queimadas, ajustes de fim de curso, etc;

� Executando manutenções preventivas, Corretivas e de Emergência: O operador

acompanha e participa das manutenções de sua máquina;

Para atingir o objetivo final do TPM, tem que se respeitar o 5 S’s:

� SEIRI – descarte, eliminar o que é inútil;

� SEITON – ordenação dos meios materiais de modo a estarem sempre à mão;

� SEISOH – limpeza do equipamento efetuada pelo próprio operador com o objetivo de

descobrir anomalias e detectar avarias;

� SEIKETSU – saúde e limpeza geral do ambiente;

� SHITSUKE - autodisciplina para manter as mudanças do 4 sensos anteriores.

6.2 AS 6 GRANDES PERDAS


39

A abordagem das grandes perdas, na visão do TPM, está mostrada no quadro a seguir:

As 6 Grandes Perdas Causa da Perda Influência

1- Quebras

2- Mudança de Linha Perda por Paralisação Tempo de Operação

3- Operação em vazio e

pequeno paradas

4- Velocidade Reduzida em

relação a nominal

Perda por queda de velocidade Tempo de operação efetivo

5- Defeitos de Produção

6- Queda de Rendimento

Perda por defeitos Tempo efetivo de produção

1- Perdas por Quebras:

São as que contribuem com a maior parcela na queda do desempenho operacional dos

equipamentos. Os dois tipos são:

• Perda em função de uma falha do equipamento (quebra repentina)

• Perda em função de degeneração gradativa que torna os produtos defeituosos

2- Perdas por Mudança de Linha:

São as perdas ocorridas quando é efetuada a mudança de uma linha, com a

interrupção para preparação das máquinas para um novo produto. Esse tempo inclui

alterações nas máquinas, regulagens e ajustes necessários.

3- Perdas por Operação em Vazio e Pequena Paradas:

São interrupções momentâneas causadas por problemas na produção ou nos

equipamentos, que normalmente exigem pronta intervenção do operador para que a linha

volte a produzir normalmente. Exemplos:

• Trabalho em vazio pelo entupimento do sistema de alimentação.

• Detecção de produto não conforme por sensores e conseqüente parada da linha de

produção.

• Sobrecarga em algum equipamento ocasionando seu desligamento.

4- Perdas por Queda de Velocidade de Produção:

São provocadas por condições que levam a trabalhar numa velocidade menor,

ocasionando perda. Exemplos:


40

• Desgaste localizado obriga a trabalhar com velocidade 15% menor.

• Superaquecimento em dias quentes por deficiência de refrigeração requer

funcionamento com 80% da velocidade.

• Vibração excessiva, em algum equipamento da linha, a 100% de velocidade, mas

tolerável a 75% de velocidade.

5- Perdas por Produtos Defeituosos:

São aquelas oriundas de qualquer retrabalho ou descarte de produtos defeituosos.

Essa perda deve incluir tudo aquilo que foi feito além do programado.

6- Perdas por Queda no Rendimento:

São as perdas devidas ao não aproveitamento da capacidade nominal das máquinas,

equipamentos ou sistemas causados, basicamente, por problemas operacionais. Exemplos:

• Instabilidade Operacional – Quando o processo fica instável ocorrem situações como

perda de especificação de produtos e/ou redução da produção.

• Falha de matéria – prima.

6.3 O CONCEITO QUEBRA ZERO

Na filosofia do TPM outro conceito importante é o da Quebra Zero, desde que a quebra

é principal fator que prejudica o rendimento operacional.

Se considerarmos que as máquinas foram projetadas pra trabalhar com Zero Defeito,

passa a ser obrigação o equacionamento das medidas e soluções para atingir esse objetivo.

É importante observar que:

Quebra Zero �� A máquina não pode parar no período em que

foi programada para operar

É totalmente diferente de:

A máquina nunca pode parar

Algumas medidas são fundamentais para obtenção e conquista definitiva da quebra

zero:

� Estruturação das condições de uso: Limpeza da área, asseio, lubrificação e ordem;


41

� Obediência às condições de uso: Operar os equipamentos dentro das condições e

limites estabelecidos;

� Regeneração do envelhecimento: Recuperar o equipamento por problemas de

envelhecimento e evitar quebras futuras, eliminar as causas de envelhecimento dos

equipamentos; restaurar os equipamentos, periodicamente, retornando-os às condições

originais;

� Sanar os pontos falhos decorrentes de projeto: Corrigir eventuais deficiências do

projeto original e fazer previsão da vida média através de técnicas de diagnóstico.

� Incrementar capacidade técnica: Capacitação e desenvolvimento do elemento humano

de modo que ele possa perceber, diagnosticar e atuar convenientemente.

6.4 OS OITO PILARES DO TPM

1. Manutenção Autônoma;

2. Manutenção Planejada;

3. Melhorias Específicas;

4. Controle Inicial dos Equipamentos;

5. Manutenção Qualidade;

6. Office TPM;

7. Educação e Treinamento;

8. Segurança e Meio-Ambiente.

1. Manutenção Autônoma:

� Treinar os operadores para acabar com as diferenças entre eles e o pessoal da

manutenção;

� O operador é quem melhor pode identificar anormalidades e medir deteriorações

antes do processo ser afetado e falhar;

� 7 passos para aumentar progressivamente o aumento do conhecimento dos

operadores, participação e responsabilidade sobre os seus equipamentos:

1. realizar limpeza e inspeção inicial;

2. tomar medidas contrárias nas causas de contaminação por sujeiras/poeiras;

3. estabelecer limpezas e lubrificação padrão;

4. treinar conduções gerais de inspeção;

5. checar as inspeções feitas fora nos equipamentos;


42

6. controlar e gerenciar o lugar de trabalho;

7. melhorias contínuas

2. Manutenção Planejada:

� Estabelecer sistemas de manutenção preventiva e preditiva para os

equipamentos;

Para se ter êxito no ciclo natural da vida dos elementos de máquinas é preciso:

� Operação correta;

� Set up (preparação da máquina) correto;

� Limpeza;

� Lubrificação;

� Qualidade dos sobressalentes;

� Retorno e reparação dos menores defeitos;

3. Melhoria Contínua:

� Maximizar a eficiência através da eliminação de desperdícios e das perdas de

produção – 6 grandes perdas.

4. Controle Inicial dos Equipamentos:

� Estabelecer sistemas para encurtar o tempo de desenvolvimento de novos

produtos ou equipamentos;

� Os novos equipamentos precisam ser: fácil de operar, fácil de limpar, fácil de

manter e confiável, set up rápido e Ter ciclo de vida de menor custo.

5. Manutenção Qualidade:

� É um processo para controlar as condições dos componentes dos equipamentos

que afetam a qualidade do produto;

� Objetivo de estabelecer e manter condições para executar o ZERO DEFEITO;

� Relação direta com: condições dos materiais, equipamentos precisos, métodos de

produção e parâmetros de processo;

6. Office TPM:

� Deve haver um pessoal treinado com a função de administrar e dar suporte aos

departamentos, coletando as informações e distribuindo no processo industrial, facilitando a

visualização do andamento e as metas do TPM.


43

7. Educação e Treinamento:

� Todos os colaboradores da empresa devem ser devidamente e constantemente

educados e treinados com a política do TPM, assegurando a melhoria contínua do processo e

das pessoas como um todo.

8. Segurança e Meio-ambiente:

� Os temas nunca foram tão importantes, e devem estar em pauta em todas as

reuniões e presente na política do TPM, devido à sua importância no contexto humano e

mundial.


1. O que significa MPT ou TPM?

2. Qual o papel do homem da operação – operador – na filosofia do TMP?

3. Resuma a evolução histórica da manutenção citando as mudanças de pensamento e

comportamento envolvidas.

4. Quais os objetivos do TPM? Como é possível de alcançá-los?

5. Por que o operador deve se sentir o “dono” da máquina no TPM?

6. Como o operador pode realizar a manutenção de rotina do equipamento no TPM?

7. Cite as seis (6) grandes perdas do processo produtivo e manutenção?

8. Quais os 5 sensos do 5S’s?

9. Dê exemplos de cada uma das grandes perdas dos processos produtivos e manutenção.

10. Quando se fala em quebra zero, quer dizer que a máquina não pode parar? Justifique.

11. Qual a participação da gerência e supervisão na implantação do TPM?

12. Explique os oito (8) pilares do TPM.

13. Trace um plano de ação para implantação do TPM na sua empresa ou na área onde

trabalha, estabeleça as etapas e os prazos. Faça um cronograma.


44

7. CÁLCULOS DE RENDIMENTO GLOBAL DE EQUIPAMENTO

DISP = Tempo de Carga – Tempo de Parada idadedisponibil∴

Tempo de Carga

DES = ciclo padrão por peça * Peças processadas desempenho∴

(Tempo de carga – Tempo de parada)

PROD = Peças processadas – Defeitos adeprodutivid∴

Peças processadas

REND = DISP * DES * PROD entorendim∴ Dicas:

� Trabalhe com o tempo ou em horas, ou em minutos. Por exemplo: não misture tempo de

carga e o tempo de parada em horas e o ciclo padrão por peça em minutos;

� Lembre-se: 1 hora – 60 minutos

1 minuto – 60 segundos;

� Multiplique os índices obtidos por 100 para ter em porcentagem. Ex.: 0,75 = 75%;

� No cálculo de rendimento os índices serão 0,85; 0,96 e não em porcentagem

diretamente;

� No cálculo do DES, o ciclo padrão é o tempo para produzir uma única peça. Ex.: ciclo de

10 peças/min. Então o ciclo por peça é:

10 pç ------1 min

1 pç ------ x min

Resolvendo a regra de três: o ciclo de cada peça é 1/10 min = 0,1 min


45


1. Considere uma linha de produção com os seguintes dados:

� Tempo de carga = 8,8 horas/dia

� Tempo de parada = 1,5 hora/dia

� Ciclo de produção = 3 peças/minuto

� Peças processadas = 1000 pç/dia . Defeitos = 35 pç/dia

Determine:

a) DISP

b) DES

c) PROD

d) REND

Uma nova situação para a mesma empresa: pretende-se otimizar a disponibilidade

para 94% (0,94), aumentando-se as peças processadas para 1250 unidades/dia,

apresentando agora 40 defeitos/dia. Qual o aumento de rendimento que se obteve?

2. Um ciclo produtivo opera em 3 turnos de trabalho, produzindo 2800 peças/dia, sendo 25

com defeitos. O total de paradas é 4,5 horas e a produção trabalha num ritmo de 150

peças/hora. Assim sendo, determine:

a) DISP

b) DES

c) PROD

d) REND

Pretende-se aumentar o rendimento para 85% (0,80). A pergunta é: o que você sugere

que seja feito para se obter esse índice?

3. Para uma disponibilidade ótima de 90% (0,90) uma fábrica trabalha em 3 turnos, com 2950

peças produzidas, apresentando 127 defeitos pretendendo atingir 85% (0,85) de índice de

rendimento. A pergunta é: qual deverá ser o ritmo de produção, ou o ciclo padrão de cada

peça?

4. Um departamento de uma empresa produz 3600 peças/dia em 9 horas de trabalho/dia,

atingindo uma disponibilidade ótima de 92% (0,92). Apresenta, no entanto 400 defeitos/dia

num ciclo de 8 peças/minuto, que equivale a 600 peças/hora. Determine o rendimento desse

departamento?

Uma outra situação: para aumentarmos o rendimento até 80% (0,80) o que poderá ser

feito? Observe o limite de produtividade de 4000 peças/dia.


46

8. MÉTODO DO CAMINHO CRÍTICO - CPM (CRITICAL PARTH METHOD)

1. Seja a seguinte lista de atividades de manutenção em uma transmissão de movimentos

polias-correias:

a) Monte o diagrama;

b) Determine o caminho crítico

Tarefas Descrição Dependênc

ia

Tempo

A Desligar o painel ----- 15 min

B Retirar as correias A 30 min

C Sacar as polias B 15 min

D Transportar as polias C 10 min

E Tornear as polias D 2 horas

F Usinar as chavetas C 1 hora

G Transportar as polias E 10 min

H Montar o conjunto F e G 45 min

I Ligar o painel H 15 min

J Testar I 30 min

2. Construa um diagrama PCM para uma fresadora que apresenta defeitos no acionamento da mesa. Utilize os dados da tabela para construir o diagrama.

A TAREFAS DESCRIÇÃO DEPENDE

DE

TEMPO

A desmontar o conjunto de

acionamento da mesa

-- 4 h

B lavar o conjunto da mesa A 1 h

C recuperar as guias B 2 h

D troca de engrenagens danificadas B 1 h

E montar guias C 2 h

F montar engrenagens D 2 h

G teste dos conjuntos E e F 0.5 h


47

3. Um torno apresenta defeitos na árvore e na bomba de lubrificação e é preciso corrigir

tais defeitos.

TAREFA DESCRIÇÃO DEPENDE DE TEMPO

A retirar placa, proteções e esgotar

óleo

-- 1 h

B retirar árvore e transportá-la A 3 h

C lavar cabeçote A 2 h

D trocar rolamentos B 3 h

E trocar reparo da bomba de

lubrificação

B e C 2 h

F montar, abastecer e testar o

conjunto

D e E 4 h

4. Considere a fabricação de uma polia e um eixo.

TAREFAS DESCRIÇÃO DEPENDE DE TEMPO/DIAS A preparar desenhos e lista de

materiais -- 1

B obter materiais para o eixo A 2 C tornear o eixo B 2

D fresar o eixo C 2

E obter materiais para a polia A 3 F tornear a polia E 4

G montar o conjunto D e F 1

H balancear o conjunto G 0.5

5. Uma relação de transmissão por engrenagens apresentou problemas, e é preciso

realizar manutenção corretiva e usinar algumas peças.

Tarefas Descrição Depende

de

Tempo

A Elaborar desenhos e listar materiais --------- 1 dia

B Comprar material da chaveta A 1 dia

C Fresar chaveta B 3 horas

D Controle de qualidade da chaveta C 30 min


48

E Comprar material do eixo A 2 dias

F Tornear o eixo E 1 dia

G Controle de qualidade do eixo F 2 horas

H Fresar encaixe da chaveta no eixo G 1 dia

I Comprar material das engrenagens A 2,5 dias

J Usinar engrenagens I 1,5 dias

K Controle de qualidade das engrenagens J 0,5 dias

L Montar o conjunto D, H e K 1 dia

M Ajustar, lubrificar e testar L 1 dia

6. Um cilindro pneumático apresentou problemas na sua movimentação e ficou

constatado que a solução seria trocar as vedações e brunir novamente a camisa do cilindro.

Numa reunião com todo o pessoal da manutenção foram citadas as etapas abaixo:

• Desmontar o cilindro da máquina: 3 horas;

• Limpar o cilindro: 1 hora;

• Desmontar o cabeçote e tirantes: 1,5 hora;

• Brunir a camisa do cilindro: 5 horas;

• Listar e comprar as vedações: 5 horas;

• Retirar as vedações do pistão: 1,5 hora;

• Desmontar o pistão e haste da camisa: 1 hora;

• Montar as vedações no pistão: 1 hora;

• Controle de qualidade do brunimento: 0,5 hora;

• Reusinar encaixe das vedações no pistão: 3 horas;

• Ajustar e testar: 1,5 hora;

• Montar pistão e haste na camisa: 1 hora;

• Lubrificar a camisa 0,5 hora;

• Montar o cilindro na máquina: 2,5 horas;

• Montar os cabeçotes e tirantes: 1 hora

O que fazer:

• Coloque as atividades na

seqüência correta;

• Monte a tabela de dependência;

• Faça o diagrama; • Diga qual o caminho crítico.


49

9. LUBRIFICAÇÃO

A 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 fluido, ou seja, em atrito entre uma

superfície sólida e um fluido. Nessas condições, o desgaste entre as superfícies será bastante

reduzido conforme a figura abaixo.

9.1 FUNÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO E DOS LUBRIFICANTES

As principais funções dos lubrificantes, nas suas diversas aplicações, são as seguintes:

a. Controle do atrito - transformando o atrito sólido em atrito fluido, evitando assim a perda

de energia;

b. Controle do desgaste - reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies, origem do

desgaste;

c. Controle da temperatura - absorvendo o calor gerado pelo contato das superfícies (motores,

operações de corte, etc.);

d. Controle da corrosão - evitando que ação de ácidos destrua os metais;

e. Transmissão de força - funcionando como meio hidráulico, transmitindo força com um

mínimo de perda (sistemas hidráulicos, por exemplo);

f. Amortecimento de choques – transferindo energia mecânica para energia fluida (como nos

amortecedores dos automóveis) e amortecendo o choque dos dentes de engrenagens;


50

g. Remoção de contaminantes - evitando a formação de borras, lacas e vernizes;

h. Vedação - impedindo a saída de lubrificantes e a entrada de partículas estranhas

(função das graxas), e impedindo a entrada de outros fluidos ou gases (função dos óleos nos

cilindros de motores ou compressores);

A falta de lubrificação causa uma série de problemas nas máquinas. Estes problemas

podem ser enumerados, conforme a ocorrência, na seguinte seqüência:

1. Aumento do atrito;

2. Aumento do desgaste;

3. Aquecimento;

4. Dilatação das peças;

5. Desalinhamento;

6. Ruídos;

7. Grimpagem (solda nos pontos de atrito);

8. Ruptura das peças.

9.2 CLASSIFICAÇÃO DOS LUBRIFICANTES

Os lubrificantes podem ser:

� gasosos como o ar;

� líquidos como os óleos em geral;

� semi-sólidos ou pastosos, como as graxas;

� sólidos como a grafita, o talco, a mica.

Contudo, os lubrificantes mais práticos e de uso diário são os líquidos e os semi-sólidos,

ou seja, os óleos e as graxas.


51

9.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ÓLEOS QUANTO À ORIGEM

Podem ser subdivididos em: óleos minerais puros, óleos graxos, óleos compostos, óleos

aditivados e óleos sintéticos

Óleos minerais puros - São substâncias obtidas a partir da destilação e refino do petróleo

e, de acordo com sua estrutura molecular, são classificadas em óleos parafínicos ou óleos

naftênicos.

Os óleos graxos foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados, sendo mais tarde

substituídos pelos óleos minerais. Seu uso nas máquinas modernas é raro, devido à sua

instabilidade química, principalmente em altas temperaturas, o que provoca a formação de

ácidos e vernizes.

Os óleos graxos podem ser de origem animal ou vegetal.

Óleos animais - São extraídos de animais como a baleia, o cachalote, o bacalhau, a

capivara, o porco, o sebo bovino, etc.

Óleos vegetais - São extraídos de sementes: soja, girassol, milho, algodão, arroz,

mamona, oiticica, babaçu etc.

Os óleos compostos são constituídos de misturas de óleos minerais e graxos. A

percentagem de óleo graxo é pequena, variando de acordo com a finalidade do óleo. Os óleos

graxos conferem aos óleos minerais propriedades de emulsibilidade, oleosidade e extrema

pressão.

Os óleos aditivados são óleos minerais puros, aos quais foram adicionados substâncias

comumente chamadas de aditivos, com o fim de reforçar ou acrescentar determinadas

propriedades.

Óleos sintéticos - São produzidos em indústrias químicas que utilizam substâncias

orgânicas e inorgânicas para fabricá-los. Estas substâncias podem ser silicones, ésteres,

resinas, glicerinas etc.


52

9.4 CARACTERÍSTICAS DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES


53

9.5 IMPORTÂNCIA DA VISCOSIDADE

A viscosidade é a propriedade física principal de um óleo lubrificante. A viscosidade é um

dos principais fatores na seleção de um óleo lubrificante, sendo sua determinação influenciada

por diversas condições, sendo as mais comuns as seguintes:

� Velocidade - maior a velocidade, menor deve ser a viscosidade, pois a formação da

película lubrificante é mais fácil. Os óleos de maior viscosidade possuem maiores coeficientes

de atrito interno, aumentando a perda de potência;

� Pressão - quanto maior for a carga, maior deverá ser a viscosidade para suportá-la e

evitar o rompimento da película.

� Temperatura - como a viscosidade diminui com o aumento da temperatura, para manter

uma película lubrificante, quanto maior for a temperatura, maior deverá ser a viscosidade.

� Folgas - quanto menores forem as folgas, menor deverá ser a viscosidade para que o óleo

possa penetrar nelas.

� Acabamento - quanto melhor o grau de acabamento das peças, menor poderá ser a

viscosidade. Podemos, assim, verificar que existem condições inversas, isto é, umas que exigem

uma baixa viscosidade e outras, alta viscosidade, e que podem ocorrer ao mesmo tempo. Isto

torna a determinação da viscosidade um estudo complexo, que deverá ser realizado pelos

projetistas de máquinas e motores.

Com a análise dos óleos usados, podemos determinar:

� Redução da viscosidade - ocasionada por contaminação por combustível ou outros

produtos menos viscosos.

� Aumento da viscosidade - poderá indicar a oxidação do óleo, presença de água, de sólidos

em suspensão ou contaminação com outro óleo mais viscoso.

baixa viscosidade alta viscosidade


54

temperatura

Vis

cosi

dade

Óleo A

Óleo B

9.5.1 Índice de Viscosidade IV

Índice de viscosidade é um valor numérico que indica a variação da viscosidade em

relação à variação da temperatura. Alguns líquidos tendem a ter sua viscosidade reduzida,

quando aquecidos, e aumentada, quando são resfriados.

Maior o índice de viscosidade menor será a variação da viscosidade com a temperatura.

Por exemplo, se dois óleos, a uma determinada temperatura, possuírem a mesma

viscosidade, quando resfriados ficará mais espesso aquele que possuir menor índice de

viscosidade.

9.5.2 Os óleos multiviscosos

São óleos que são preparados para

atender a uma ampla faixa de utilização ou

seja, onde há grandes diferenças de

temperaturas.

Um óleo SAE 20W/50 mantém a

viscosidade adequada, tanto em baixas

temperaturas (se comportando como um

óleo SAE 20W), facilitando a partida a frio,

quanto em altas temperaturas (se

comportando como um óleo SAE 50),

garantindo uma perfeita lubrificação

Nota-se que tanto o óleo A quanto o óleo B

diminuem sua viscosidade com o aumento de

temperatura, ou seja, ficam mais “finos” quando

quentes.

Mas o óleo B a partir de uma dada temperatura

tem um comportamento melhor do que o óleo A.


55

9.6 NORMAS E SIGLAS DA LUBRIFICAÇÃO...

• ASTM. O que é ? (American Society for Testing Materials) - Instituto norte americano

estabelecendo tipos e normas para testes (classificação) de materiais inclusive produtos

e derivados do petróleo (óleos lubrificantes).

• ISSO. O que é ? (International Organization for Standardization) - Organismo

Internacional pela Padronização (Standardização)

• API. O que é ? American Petroleum Institute) - Instituto norte americano estabelecendo

normas e classificações para petróleo e derivados, inclusive óleos lubrificantes.

Referência atual.

• EM. O que é ? (Europäische Norm) - Normas européias.

• MIL. O que é ? (Military I. Lubrificants) - Especificações para Lubrificantes do Exército

norte americano. Serviu de referência, por muitos anos.

• AGMA. O que é ? (American Gear Manufacturers Association) - Associação de

Fabricantes de Óleos Lubrificantes norte americana.

• DIN. O que é ? (Deutsche Industrien Normen) - Normas industriais alemãs.

• IP. O que é ? (Institute of Petroleum) - Instituto britânico estabelecendo normas e

classificações de petróleo e derivados.

• SAE. O que é ? (Society of Automotive Engineers) - Sociedade de engenheiros

automotivos norte americanos. Estabelece normas e classificações de óleos automotivos,

entre outros. Referência atual.

• NLGI. O que é ? ( National Lubricating Grease Institute) - Instituto nacional norte

americano classificando, especificamente, as graxas.

• EP. O que é ? (Extreme Pressure) - Designa óleos lubrificantes aditivados

especificamente para suportar altas pressões (extrema pressão).

• ATF. O que é ? (Automatic Transmission Fluid) - Óleo específico para transmissões

automáticas embora no Brasil, é utilizado para direções hidráulicas e algumas

transmissões mecânicas de Mercedes Benz !

• HD. O que é ? (Heavy Duty) - Indica lubrificante para serviços pesados.

• W. O que é ? (Winter) Do inglês "inverno" - estabelece a temperatura mínima sem

alteração da viscosidade . Letra presente em todas as nomenclaturas de óleos

multiviscosos.

• SÉRIE 1, 2, 3 ... O que é ? Norma e classificação do desempenho do óleo motor

especificamente para CATERPILLAR. Serviu de referência, por muitos anos.


56

9.7 GRAXAS

Os pastosos, comumente chamados graxas, são empregados onde os lubrificantes

líquidos não executam suas funções satisfatoriamente. São constituídas por uma mistura de

óleo, aditivos e agentes engrossadores

As graxas podem ser subdivididas em:

� graxas de sabão metálico,

� graxas sintéticas,

� graxas á base de argila,

� graxas betuminosas,

� graxas de processo.

As graxas de sabão metálico são as mais comumente utilizadas. São constituídas de

óleos minerais puros e sabões metálicos, que são a mistura de um óleo graxo e um metal

(cálcio, sódio, lítio, bário, etc.). Como os óleos, estas graxas podem ser aditivadas para se

alcançarem determinadas características.

As graxas sintéticas são as mais modernas. Tanto o óleo mineral, como o sabão,

podem ser substituídos por óleos e sabões sintéticos. Como os óleos sintéticos, devido ao seu

elevado custo, estas graxas têm sua aplicação limitada aos locais onde os tipos convencionais

não podem ser utilizados.

As graxas á base de argila são constituídas de óleos minerais puros e argilas especiais

de granulação finíssima. Estas graxas são insolúveis na água e resistem a temperaturas

elevadíssimas (200ºC). São graxas especiais, de elevado custo.

As graxas betuminosas, formuladas à base de asfalto e óleos minerais puros, são

lubrificantes de grande adesividade. Algumas, devido à sua alta viscosidade, devem ser

aquecidas para serem aplicadas. Outras, são diluídas em solventes que se evaporam após sua

aplicação.

Suas maiores aplicações são os cabos de aço, as engrenagens abertas e as correntes.

Não devem ser usadas em mancais de rolamentos. Alguns mancais planos que possuem

grandes folgas, ou suportam grandes cargas, podem, às vezes, utilizá-las.

As graxas para processo são graxas especiais, fabricadas para atenderem a processos

industriais como a estampagem, a moldagem etc. Algumas contêm materiais sólidos como

aditivos.

As graxas de sabão metálico são classificadas com base no sabão utilizado na sua

fabricação.


57

� Graxa à base de alumínio: macia; quase sempre filamentosa; resistente à água; boa

estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em temperaturas de até 71°C. É

utilizada em mancais de rolamento de baixa velocidade e em chassis.

� Graxa à base de cálcio: possuem textura macia, vaselinada e amanteigada. São

resistentes à água; boa estabilidade estrutural quando em uso; deixa-se aplicar facilmente com

pistola; pode trabalhar em temperaturas de até 77°C. É aplicada em chassis e em bombas

d’água.

� Graxa à base de sódio: varia de fina até fibrosa, geralmente fibrosa; em geral não resiste

à água; boa estabilidade estrutural quando em uso. Pode trabalhar em ambientes com

temperatura de até 150°C. É aplicada em mancais de rolamento, mancais de rodas, juntas

universais etc.

� Graxa à base de lítio: Possuem textura fina e lisa, vaselinada; são resistentes à água a

elevadas temperaturas, boa estabilidade estrutural quando em uso; pode trabalhar em

temperaturas de até 150°C. É utilizada em veículos automotivos e na aviação.

� Graxa à base de bário: características gerais semelhantes às graxas à base de lítio.

� Graxa mista: é constituída por uma mistura de sabões. Assim, temos graxas mistas à base

de sódio-cálcio, sódio-alumínio etc. As graxas de bases mistas possuem as propriedades

intermediárias dos sabões com que são formadas.

As graxas de sódio e lítio não são compatíveis, não devendo ser misturadas.

9.7.1 Vantagens e Desvantagens das Graxas

Entre as vantagens, podemos citar:

� As graxas promovem uma melhor vedação contra a água e impurezas;

� Quando a alimentação de óleo não pode ser feita continuamente, empregam-se as

graxas, pois elas permanecem nos pontos de aplicação;

� As graxas promovem maior economia em locais onde os óleos escorrem;

� As graxas possuem maior adesividade do que os óleos.

As desvantagens são:

� Os óleos dissipam melhor o calor do que as graxas;

� Os óleos lubrificam melhor em altas velocidades;


58

� Os óleos resistem melhor à oxidação.

9.7.2 Como escolher uma Graxa

Para definir a graxa adequada para determinada aplicação, devem ser observados os

seguintes fatores:

� Consistência

O conhecimento da consistência da graxa é importantíssimo para sua escolha. No Brasil,

onde a temperatura ambiente não atinge extremos muito rigorosos, é mais empregada a graxa

NLGI 2. Em locais onde a temperatura é mais elevada, emprega-se a NLGI 3, e onde a

temperatura é mais baixa, a NLGI 1.

“ Como nos óleos, quanto maior for a velocidade e mais baixas forem a temperatura e a

carga, menor deverá ser a consistência. Por outro lado, com baixas velocidades e altas

temperaturas e cargas, deve ser usada uma graxa mais consistente.”

Em sistemas centralizados de lubrificação, deve ser empregada uma graxa com fluidez

suficiente para escoar.

� Ponto de gota

O ponto de gota de determinada graxa limita a sua aplicação. Na prática, usa-se limitar a

temperatura máxima de trabalho em 20 a 30ºC abaixo de seu ponto de gota.

Em geral, as graxas possuem seu ponto de gota nas seguintes faixas:

• graxas de cálcio ......................... 65 a 105ºC

• graxas de sódio ......................... 150 a 260ºC

• graxas de lítio ............................ 175 a 220ºC

• graxas de complexo de cálcio ...... 200 a 290ºC

As graxas de argila não possuem ponto de gota, podendo assim ser usadas em elevadas

temperaturas. A graxa de cálcio é a única que possui baixa resistência à temperatura.

� Resistência à água

O tipo de sabão comunica ou não à graxa a resistência à ação da água. Dos tipos citados

anteriormente, a graxa de sabão de sódio é a única que se dissolve em presença da água.

� Resistência ao trabalho


59

As graxas de boa qualidade apresentam estabilidade quando em trabalho, e não escorrem

das partes a lubrificar. As graxas de lítio possuem, geralmente, uma ótima resistência ao

trabalho.

As graxas de lítio, além da ótima resistência ao trabalho, têm resistência muito boa à ação

da água, na qual são insolúveis e suportam temperaturas elevadas.

� Bombeabilidade

Bombeabilidade é a capacidade da graxa fluir pela ação do bombeamento.

A bombeabilidade de uma graxa lubrificante é um fator importante nos casos em que o

método de aplicação é feito por sistema de lubrificação centralizada. Depende de três fatores:

1) viscosidade do óleo;

2) consistência da graxa;

3) tipo de sabão.

9.8 LUBRIFICANTES SÓLIDOS

Algumas substâncias sólidas apresentam características peculiares que permitem a sua

utilização como lubrificantes, em condições especiais de serviço.

Entre as características importantes dessas substâncias, merecem ser mencionadas as

seguintes:

� baixa resistência ao cisalhamento;

� estabilidade a temperaturas elevadas;

� elevado limite de elasticidade;

� alto índice de transmissão de calor;

� alto índice de adesividade;

� ausência de impurezas abrasivas.

Embora tais características não sejam sempre atendidas por todas as substâncias sólidas

utilizadas como lubrificantes, elas aparecem de maneira satisfatória nos carbonos cristalinos,

como a grafita, e no bissulfeto de molibdênio, que são os mais comuns e empregados. Outros

lubrificantes sólidos são: mica, asbestos, sulfafto de bário, zinco e chumbo.

É crescente a utilização do bissulfeto de molibdênio (MoS2 ) como lubrificante. A ação do

enxofre (S) existente em sua estrutura propicia uma excelente aderência da substância com a

superfície metálica, e seu uso é recomendado sobretudo para partes metálicas submetidas a

condições severas de pressão e temperaturas elevadas. Pode ser usado em forma de pó

dividido ou em dispersão com óleos minerais e alguns tipos de solventes.


60

A utilização de sólidos como lubrificantes é recomendada para serviços em condições

especiais, sobretudo aquela em que as partes a lubrificar estão submetidas a pressões ou

temperaturas elevadas ou se encontram sob a ação de cargas intermitentes ou em meios

agressivos. Os meios agressivos são comuns nas refinarias de petróleo, nas indústrias químicas

e petroquímicas.

9.9 ADITIVOS

São produtos químicos que, integrados aos óleos e graxas, aumentam e melhoram a

eficiência dos mesmos, conferindo-lhe características de acordo com as exigências dos veículos

de tecnologia cada vez mais avançada.

A presença de aditivos em lubrificantes tem os seguintes objetivos:

1. melhorar as características de proteção contra o desgaste e de atuação em trabalhos sob

condições de pressões severas;

2. aumentar a resistência à oxidação e corrosão;

3. aumentar a atividade dispersante e detergente dos lubrificantes;

4. aumentar a adesividade;

5. aumentar o índice de viscosidade.

� Dispersantes / detergentes = O que é ?

Nos motores de combustão interna, manter o carbono (carvão) proveniente da queima de

combustível em suspensão e finamente disperso evitando-se assim, danos nas partes móveis do

motor. É oportuno lembrar que lubrificantes com alto poder detergente ficam escuros, logo

após utilização num motor. Não só é normal mais, ainda, é bom sinal.

� Antioxidantes = O que é ?

São retardadores da oxidação do óleo. Um óleo exposto ao ar tende a oxidar devido a

presença de oxigênio.

� Antiferrugem = O que é ?

São agentes químicos que impedem a ação da umidade e do oxigênio sobre metais,

evitando formação de ferrugem.

� Antiespumantes = O que é ?


61

Facilitam a aglutinação de bolhas de ar encontradas na massa do óleo, formando assim

bolhas maiores que se deslocam rumo a superfície onde, em contato com o ar ambiente, se

desfazem.

� Extrema pressão = O que é ?

São compostos contendo fósforo, enxofre e cloro que reagem quimicamente com a

superfície metálica, agindo então como eficientes lubrificantes sólidos, evitando assim a ação

destrutiva "metal contra metal". Estes aditivos só reagem quando há condições de extrema

pressão. Com o rompimento da película lubrificante, há uma elevação local de temperatura que,

quimicamente, libera os compostos que agem como lubrificantes (sólidos).

� Antidesgaste = O que é ?

São redutores de desgaste, muito importante nos casos de lubrificação limite,

principalmente onde há cargas e rotações elevadas.

� Inibidores de corrosão (anticorrosão) = O que é ?

Evitam a corrosão das superfícies metálicas, não somente da ação externa (ar) como das

ações internas tais como a própria oxidação do óleo e ácidos formados na combustão.

� Aumentadores do índice de viscosidade = O que é ?

São redutores das variações da viscosidade em função das variações da temperatura.

� Abaixadores do ponto de fluidez = O que é ?

Modificam a estrutura dos cristais da parafina que se formam em conseqüência do

abaixamento da temperatura.

� Emulsionantes = O que é ?

Facilitam a emulsão (mistura) do óleo na água.

Entre os diversos tipos de aditivos para óleos, temos os seguintes:

1. Detergente-dispersante:

Aplicações: motores de combustão interna.

Finalidades - limpar as partes internas dos motores, e manter em suspensão, finamente

dispersos, a fuligem formada na queima do combustível e os produtos de oxidação do óleo


62

2. Antioxidante:

Aplicações: motores de combustão interna, turbinas, compressores, motores elétricos, fusos,

sistemas hidráulicos, sistemas de circulação de óleo etc

3. Anticorrosivo:

Aplicações: Motores de combustão interna, turbinas, compressores, motores elétricos, fusos,

sistemas hidráulicos, sistemas de circulação de óleo etc.

Finalidades - neutralização dos ácidos orgânicos, formados pela oxidação do óleo, dos ácidos

inorgânicos, no caso de lubrificantes de motores, e proteger as partes metálicas da corrosão.

4. Antiferrugem:

Aplicações: Óleos protetivos, turbinas, sistemas hidráulicos, compressores, motores de

combustão interna, sistemas de circulação de óleo etc.

Finalidades - evitar a corrosão dos metais ferrosos pela ação da água ou umidade.

5. Extrema pressão:

Aplicações: Óleos para transmissões automotivas, óleos para mancais ou engrenagens

industriais que trabalham com excesso de carga e óleos de corte.

Finalidades - Quando a pressão exercida sobre a película de óleo excede certos limites, a

película de óleo se rompe, havendo um contato metal com metal. Este aditivo reage com as

superfícies metálicas,formando uma película lubrificante que reduzirá o desgaste. Quase todos

os aditivos de extrema pressão são compostos químicos que contêm enxofre, fósforo, cloro

e chumbo.

6. Antidesgaste:

Aplicações: Motores de combustão interna, sistemas hidráulicos etc.

Finalidades - Estes aditivos são semelhantes aos de extrema pressão, mas têm ação mais

suave. Seus principais elementos são o zinco e o fósforo.

7. Abaixador do ponto de fluidez

Aplicações: nos óleos de máquinas e motores que operem com o óleo em baixas temperaturas.

Finalidades - Este aditivo tem a função de envolver os cristais de parafina que se formam a

baixas temperaturas, evitando que eles aumentem e se agrupem, o que impediria a circulação

do óleo.

8. Aumentador do índice de viscosidade


63

Aplicações: Motores de combustão interna.

Finalidades - A função destes aditivos é reduzir a variação da viscosidade dos óleos com o

aumento da temperatura.

Entre os diversos tipos de aditivos para graxas, temos os seguintes:

1. Extrema Pressão:

Aplicações: Graxas para mancais de laminadores, britadores, equipamentos de mineração, etc.,

e para mancais que trabalham com cargas elevadas.

Finalidades - São à base de chumbo. Os lubrificantes sólidos, como molibdênio, a grafite e o

óxido de zinco também são empregados, mas em geral, estes não são adequados para

mancais de rolamentos.

2. Adesividade:

Aplicações: Graxas de chassis e aquelas empregadas em locais de vibrações onde podem ser

expelidas.

Finalidades - Aditivos como o látex ou polímeros orgânicos, em pequenas quantidades,

aumentam significativamente o poder de adesividade das graxas.

3. Antioxidantes:

Aplicações: Graxas para mancais de rolamentos.

Finalidades - Sabões são mais instáveis que o óleo. As graxas de rolamentos, que são

formuladas para permanecerem longos períodos em serviço e onde as temperaturas são

elevadas, devem ser resistentes à oxidação, para não se tornarem corrosivas.

4. Anticorrosivos e Antiferrugem:

Aplicações: Graxas para mancais de rolamentos.

Finalidades - Para neutralizar os ácidos formados pela oxidação ou a ação da água. As graxas

de sódio se misturam com água e perde o efeito corrosivo, dispensando os aditivos

antiferrugem.

Além destes aditivos, muitos outros podem ser usados, como os de oleosidade, os

lubrificantes sólidos, corante, fios de lã, etc


64

9.10 MÉTODOS DE APLICAÇÃO DOS ÓLEOS LUBRIFICANTES

A escolha do método de aplicação do óleo lubrificante depende dos seguintes fatores:

� Tipo de lubrificante a ser empregado (graxa ou óleo);

� Viscosidade do lubrificante;

� Quantidade do lubrificante;

� Custo do dispositivo de lubrificação Quanto ao sistema de lubrificação, esta pode ser:;

� Por gravidade;

� Por capilaridade;

� Por salpico;

� Por imersão;

� Por sistema forçado;

9.10.1 Métodos de Lubrificação por Gravidade

Lubrificação Manual

A lubrificação manual é feita por meio de almotolias e não é muito eficiente, pois, não

produz uma camada homogênea de lubrificante.

Copo com Agulha ou Vareta

Esse dispositivo possui uma agulha que passa por um

orifício e cuja ponta repousa sobre o eixo. Quando o eixo gira,

imprime um movimento alternativo à agulha, liberando o fluxo

de lubrificante, que continua fluindo enquanto dura o movimento

do eixo.

Copo Conta Gotas

Esse é o tipo de copo mais comumente usado na

lubrificação industrial, sua vantagem esta na possibilidade de regular a quantidade de óleo

aplicado sobre o mancal.


65

Sistema de Circulação

Consiste em uma bomba mecânica colocada

no reservatório inferior da máquina que bombeia

o óleo para um outro depósito acima do

equipamento, atingindo assim os pontos de

lubrificação.

9.10.2 Métodos de Lubrificação por Capilaridade

Copo com Mecha

Nesse dispositivo, o lubrificante flui através de um pavio que fica encharcado de óleo. A

vazão depende da viscosidade do óleo, da temperatura e do tamanho e traçado do pavio.


66

Por Estopa ou Almofada

Por esse método, coloca-se uma quantidade de

estopa (ou uma almofada feita de tecido absorvente)

embebida em óleo em contato com a parte inferior do

eixo. Por ação capilar, o óleo de embebimento escoa pela

estopa (ou pela almofada) em direção ao mancal.

9.10.3 Método de Lubrificação por Salpico

Na lubrificação por salpico, o lubrificante contido num depósito (ou cárter) é borrifado por

meio de uma ou mais peças móveis. Esse tipo de lubrificação é muito comum, especialmente

em certos tipos de motores.

Por Anel ou Corrente

Nesse método de lubrificação, o lubrificante fica

em um reservatório abaixo do mancal. Um anel, cuja

parte inferior permanece mergulhada no óleo, passa em

torno do eixo.

Quando o eixo se movimenta, o anel acompanha

esse movimento e o lubrificante é levado ao eixo e ao

ponto de contato entre ambos. Se uma maior

quantidade de lubrificante é necessária, utiliza-se uma corrente em lugar do anel.

O mesmo acontecerá se o óleo utilizado for mais viscoso.

Por Colar

O método é semelhante a lubrificação por anel,

porém, o anel é substituído por um colar fixo ao eixo. O

óleo transportado pelo colar vai até o mancal por meio de

ranhuras. Emprega-se esse método em eixos de maior

velocidade ou quando se usa óleo mais viscoso.


67

Por Borrifo

O óleo é borrifado devido aos movimentos das peças do conjunto mecânico, por exemplo

em compressores a pistão.

9.10.4 Método de Lubrificação por Névoa de Oleo

Consiste na pulverização do óleo — em geral por meio de sistemas tipo Venturi — para

distribuição, através de tubulações, às partes a serem lubrificadas. Este processo foi,

originariamente, desenvolvido para resolver os problemas de lubrificação dos rolamentos de

esferas, nas árvores de retificadoras, que giram a altas velocidades em ambientes onde existem

aparas metálicas, poeira, etc.

A lubrificação por névoa dá excelentes resultados nos casos em que quantidades muito

pequenas de óleo são requeridas, pois torna-se relativamente simples a dosagem adequada do

lubrificante, em função das necessidades das peças a lubrificar.

Outras vantagens importantes desse método, decorrentes da passagem do fluxo de ar

comprimido impregnado de óleo pelas partes lubrificadas, são: a vedação, devido a

impossibilidade de aparas metálicas e outras impurezas penetrarem nos rolamentos em sentido

contrário ao do ar, e ainda, a eficiente eliminação do calor gerado.


68

9.10.5 Método de Lubrificação por Imersão

Por Banho de Óleo

Nesse método, as peças a serem lubrificadas

mergulham total ou parcialmente num recipiente de

óleo. O excesso de lubrificante é distribuído por meio

de ranhuras a outras peças.

O nível do óleo deve ser constantemente

controlado porque, além de lubrificar, ele tem a

função de resfriar a peça. Esse tipo de lubrificação é

empregado em mancais de rolamentos de eixos horizontais e em caixas de engrenagens.

9.10.6 Método de Lubrificação por Sistema Forçado

Lubrificação por Perda

É um sistema que utiliza uma bomba que retira óleo

de um reservatório e força-o por entre as superfícies

metálicas a serem lubrificadas.

Esse método é empregado na lubrificação de

cilindros de compressores e de mancais.

Por Circulação

Neste sistema o óleo é bombeado de um depósito para as partes a serem lubrificadas.

Após a passagem pelas peças, o óleo volta para o reservatório.


69

9.11 MÉTODOS DE LUBRIFICAÇÃO A GRAXA

Manual com Pincel ou Espátula

É um método através do qual se aplica uma película de graxa

sobre a peça a ser lubrificada.

Manual com Pistola

Nesse método a graxa é introduzida por intermédio do pino graxeiro de uma bomba

manual.

Copo “Stauffer”

Nesse método os copos são enchidos com graxa e, ao se girar a

tampa a graxa é impelida pelo orifício, localizada na parte inferior do

copo.

Ao se encher o copo, deve-se evitar a formação de bolhas de ar. O

copo deverá ser recarregado de graxa quando a tampa rosqueada

atingir o fim do curso da rosca.

Por Enchimento

Esse método de lubrificação é usado em mancais de rolamento. A graxa é aplicada

manualmente até a metade da capacidade do depósito, dependendo da orientação do

fabricante do rolamento.


70

Sistema Centralizado

O sistema centralizado é um método de lubrificação a graxa ou a óleo que tem a

finalidade de lubrificar um elevado número de pontos, independentemente de sua localização.

Esse sistema possibilita o abastecimento da quantidade exata de lubrificante, além de

reduzir custos de mão-de-obra de lubrificação.

Um sistema centralizado completo possui os seguintes componentes: bomba e

manômetro; redes de suprimento (principal e distribuidores; válvulas e porca de compressão;

conexões e joelhos; acoplamentos e uniões).

Sistema Operado Manualmente

É empregado na lubrificação de pontos de moderada freqüência. Geralmente são circuitos

pequenos. Nem sempre esse sistema requer retorno do óleo, e por isto, é adequado para tipo

perda total.

Sistema Automatizado

Empregam-se os automáticos, onde há necessidade de lubrificação contínua. Há um

dispositivo acoplado ao motor elétrico que permite regular o número de operações por hora de

efetivo trabalho.


71

9.12 CUNHA LUBRIFICANTE

Os mancais são suportes que mantêm as peças (geralmente eixos) em posição ou entre

limites, permitindo seu movimento relativo.

Os mancais de deslizamento possuem um espaço entre o eixo e o mancal denominado

folga. As dimensões da folga são proporcionais ao diâmetro “d” do eixo (0,0006d a 0,001d) e

suas funções são suportar a dilatação e a distorção das peças, bem como neutralizar possíveis

erros mínimos de alinhamento. Além disto, a folga é utilizada para introdução do lubrificante. O

óleo introduzido na folga adere às superfícies dos eixo e do mancal, cobrindo-as com uma

película de lubrificante.

Com a máquina parada, devido à folga o eixo toma uma posição excêntrica em relação ao

mancal, apoiando-se na parte inferior. Nesta posição a película lubrificante entre o eixo e o

mancal é mínima, ou praticamente nenhuma.

Na partida da máquina, o eixo começa a girar e o óleo, aderindo à sua superfície, é

arrastado, formando-se a cunha lubrificante. Durante as primeiras rotações, o eixo sobe

ligeiramente sobre a face do mancal, em direção contrária à da rotação, permanecendo um

considerável atrito entre as partes metálicas, pois existe contato entre as superfícies

(lubrificação limite).

À medida que a velocidade aumenta, maior será a quantidade de óleo arrastada,

formando-se uma pressão hidrodinâmica na cunha lubrificante, que tende a levantar o eixo

para sua posição central, eliminando o contato metálico (lubrificação total).


72

9.13 LUBRIFICAÇÃO DOS MANCAIS DOS MOTORES

Temperatura, rotação e carga do mancal são os fatores que vão direcionar a escolha do

lubrificante.

Regra geral:

� · temperaturas altas: óleo mais viscoso ou uma graxa que se mantenha consistente;

� · altas rotações: usar óleo mais fino;

� · baixas rotações: usar óleo mais viscoso.

9.13.1 Lubrificação de mancais de rolamento

Os rolamentos axiais autocompensadores de rolos são lubrificados, normalmente, com

óleo. Todos os demais tipos de rolamentos podem ser lubrificados com óleo ou com graxa.

Lubrificação com graxa

Em mancais de fácil acesso, a caixa pode ser aberta para se renovar ou completar a

graxa. Quando a caixa é bipartida, retira-se a parte superior; caixas inteiriças dispõem de

tampas laterais facilmente removíveis. Como regra geral, a caixa deve ser cheia apenas até um

terço ou metade de seu espaço livre com uma graxa de boa qualidade, possivelmente à base de

lítio.

Lubrificação com óleo

O nível de óleo dentro da caixa de rolamentos deve ser mantido baixo, não excedendo o

centro do corpo rolante inferior. É muito conveniente o emprego de um sistema circulatório

para o óleo e, em alguns casos, recomenda- se o uso de lubrificação por névoa ou neblina.

Intervalos de lubrificação

No caso de rolamentos lubrificados por banho de óleo, o período de troca de óleo

depende, fundamentalmente, da temperatura de funcionamento do rolamento e da

possibilidade de contaminação proveniente do ambiente.

Não havendo grande possibilidade de poluição, e sendo a temperatura inferior a 50°C, o

óleo pode ser trocado apenas uma vez por ano. Para temperaturas em torno de 100°C, este

intervalo cai para 60 ou 90 dias.


73

9.14 LUBRIFICAÇÃO DE ENGRENAGENS FECHADAS

A completa separação das superfícies dos dentes das engrenagens durante o

engrenamento implica presença de uma película de óleo de espessura suficiente para que as

saliências microscópicas destas superfícies não se toquem.

O óleo é aplicado às engrenagens fechadas por meio de salpico ou de circulação.

A seleção do óleo para engrenagens depende dos seguintes fatores: tipo de engrenagem,

rotação do pinhão, grau de redução, temperatura de serviço, potência, natureza da carga, tipo

de acionamento, método de aplicação e contaminação.

9.15 LUBRIFICAÇÃO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Existe, atualmente, um número considerável de máquinas-ferramenta com uma extensa

variedade de tipos de modelos, dos mais rudimentares àqueles mais sofisticados, fabricados

segundo as tecnologias mais avançadas.

Diante de tão grande variedade de máquinas-ferramenta, recomenda-se a leitura atenta

do manual do fabricante do equipamento, no qual serão encontradas indicações precisas para

lubrificação e produtos a serem utilizados.

Para equipamentos mais antigos, e não se dispondo de informações mais precisas, as

seguintes indicações genéricas podem ser obedecidas:


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Sistema de circulação forçada - óleo lubrificante de primeira linha com número de

viscosidade S 215 (ASTM).

Lubrificação intermitente (oleadeiras, copo conta-gotas etc.) - óleo mineral puro com

número de viscosidade S 315 (ASTM).

Fusos de alta velocidade (acima de 3000 rpm) - óleo lubrificante de primeira linha, de

base parafínica, com número de viscosidade S 75 (ASTM).

Fusos de velocidade moderada (abaixo de 3000 rpm) - óleo lubrificante de primeira linha,

de base parafínica, com número de viscosidade S 105 (ASTM).

Guias e barramentos - óleos lubrificantes contendo aditivos de adesividade e inibidores de

oxidação e corrosão, com número de viscosidade S 1000 (ASTM).

Caixas de redução - para serviços leves podem ser utilizados óleos com número de

viscosidade S 1000 (ASTM) aditivados convenientemente com antioxidantes, antiespumantes,

etc. Para serviços pesados, recomendam-se óleos com aditivos de extrema pressão e com

número de viscosidade S 2150 (ASTM).

Lubrificação à graxa - em todos os pontos de lubrificação à graxa pode-se utilizar um

mesmo produto. Sugere-se a utilização de graxas à base de sabão de lítio de múltipla aplicação

e consistência NLGI 2.

Observações:

� S = Saybolt;

� ASTM = American Society of Testing Materials (Sociedade Americana de Materiais de

Teste).

� NLGI = National Lubricating Grease Institute (Instituto Nacional de Graxa Lubrificante).

Em resumo, por mais complicada que uma máquina pareça, há apenas três elementos a

lubrificar:

1. Apoios de vários tipos, tais como: mancais de deslizamento ou rolamento, guia etc.

2. Engrenagens de dentes retos, helicoidais, parafusos de rosca sem-fim etc., que podem

estar descobertas ou encerradas em caixas fechadas.

3. Cilindros, como os que se encontram nos compressores e em toda a espécie de

motores, bombas ou outras máquinas com êmbolos.


75

9.15 EXEMPLO DE LUBRIFICAÇÃO AUTOMOTIVA - DODGE POLARA 1979

Motor

Usar óleo de viscosidade SAE-30 ou de múltipla viscosidade (20W40) classificação API SD

ou SE. Trocá-lo conforme indicado no Plano de Manutenção.

Distribuidor

1. Eixo de ressaltos; lubrificar com graxa de fibra curta.

2. Feltro do eixo do rotor; lubrificar com algumas gotas de óleo SAE-30.

3. Mesa do platinado; lubrificar com graxa Multipurpose NLGI Nº 2 EP.

Articulação do carburador

Lubrificar com algumas gotas de óleo SAE-30.

Caixa de mudança

Trocar o óleo aos primeiros 5.000 km e verificar o nível conforme Plano de Manutenção

completando sempre que necessário.

Usar óleo SAE-90 mineral puro.

Diferencial

Verificar o nível de óleo conforme Plano de Manutenção e completar sempre que

necessário usando somente óleo MIL-2105-B (SAE-90) hipóide.

Caixa de direção mecânica

Verificar se há vazamentos conforme Plano de Manutenção, e completar sempre que

necessário.

Usar somente GRAXA SEMI-FLUIDA - TIPO TERFAL EPOO.

Cilindro mestre do freio

Verificar nível do reservatório conforme Plano de Manutenção, completando se necessário

com fluído para freios SAE-J-1703. O nível do fluído deverá ficar na marca "máximo".

Juntas universais

Verificar as juntas universais conforme Plano de Manutenção.

Rolamentos das rodas

Limpar e lubrificar com graxa Multipurpose NLGI nº 2 EP conforme Plano de Manutenção.

Articulação da embreagem

Lubrificar com graxa Multipurpose NLGI nº 2 EP conforme Plano de Manutenção.

Suspensão

O veículo não deverá nunca ser pulverizado com óleo por baixo, pois este ataca as

articulações de borracha da suspensão, diminuindo sua vida útil.


76

9.16 ARMAZENAGEM E MANUSEIO DE LUBRIFICANTES

Os óleos lubrificantes são embalados usualmente em tambores de 200 litros, conforme

norma do INMETRO (Instituto de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial).

As graxas são comercializadas em quilograma e os tambores são de 170 kg ou 180 kg,

conforme o fabricante.

Em relação ao manuseio e armazenagem de lubrificantes, deve-se evitar a presença de

água. Os óleos contaminam-se facilmente com água. A água pode ser proveniente de chuvas

ou da umidade do ar. Areia, poeira e outras partículas estranhas também são fatores de

contaminação de óleos e graxas.

Outro fator que afeta os lubrificantes, especialmente as graxas, é a temperatura muito

elevada, que pode decompô-las.

Quando não houver possibilidade de armazenagem dos lubrificantes em recinto fechado e

arejado, devem ser observados os seguintes cuidados:

� manter os tambores sempre deitados sobre ripas de madeira para evitar a corrosão;

� nunca empilhar os tambores sobre aterros de escórias, pois estas atacam seriamente as

chapas de aços de que eles são feitos;

� em cada extremidade de fila, os tambores devem ser firmemente escorados por calços de

madeira. Os bujões devem ficar em fila horizontal;

� fazer inspeções periódicas para verificar se as marcas dos tambores continuam legíveis e

descobrir qualquer vazamento;

� se os tambores precisarem ficar na posição vertical, devem ser cobertos por um

encerado. Na falta do encerado, o recurso é colocá-los ligeiramente inclinados, com o emprego

de calços de madeira, de forma que se evite o acúmulo de água sobre qualquer um dos bujões.

A armazenagem em recinto fechado e arejado pode

ser feita em estantes de ferro apropriadas chamadas racks

ou em estrados de madeira chamados pallets.

O emprego de racks exige o uso de um mecanismo

tipo monorail com talha móvel para a colocação e retirada

dos tambores das estantes superiores. Para a manipulação

dos pallets, é necessário uma empilhadeira com garfo.

Uma outra possibilidade é dispor os tambores

horizontalmente e superpostos em até três filas, com ripas

de madeira de permeio e calços convenientes, conforme já foi mostrado. A retirada dos


77

tambores é feita usando-se uma rampa formada por duas tábuas grossas colocadas em

paralelo, por onde rolam cuidadosamente os tambores.

Panos e estopas sujos de óleo não devem ser deixados nesses locais, porque constituem

focos de combustão, além do fator estético.

O almoxarifado de lubrificantes deve ficar distante de poeiras de cimento, carvão etc.,

bem como de fontes de calor como fornos e caldeiras.

O piso do almoxarifado de lubrificantes não deve soltar poeira e nem absorver óleo depois

de um derrame acidental.

Pode-se retirar óleo de um tambor em posição vertical utilizando uma pequena bomba

manual apropriada.

Os tambores que estiverem sendo usados devem ficar deitados horizontalmente sobre

cavaletes adequados. A retirada de óleo é feita, nesse caso, por meio de torneiras apropriadas.

Geralmente adapta-se a torneira ao bujão menor. Para o caso de óleos muito viscosos,

recomenda-se usar o bujão menor. O bujão com a torneira adaptada deve ficar voltado para

baixo, e uma pequena lata deve ser colocada para captar um eventual gotejamento, conforme

a figura.


78

9.17 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS

DESIGNAÇÃO DESCRIÇÃO API DESCRIÇÃO ASTM

SA Lubrificantes para motores diesel e gasolina, em serviços leves. Não requerem dados de performance.

Óleos sem aditivação.

SB Lubrificantes para motores a gasolina, em serviços leves. Óleos com alguma capacidade antioxidante e antidesgaste.

SC

Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1964. Devem proporcionar o controle dos depósitos em altas e baixas temperaturas, do desgaste, da oxidação e da corrosão.

Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores de 1964 a 1967.

SD

Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1968. Devem proporcionar proteção contra depósitos em altas e baixas temperaturas, contra o desgaste, a ferrugem e a corrosão. Podem substituir qualquer um dos anteriores.


SE

Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1972. Devem proporcionar maior resistência à oxidação, à formação de depósitos em altas e baixas temperaturas, à ferrugem e à corrosão que os SD. Podem ser usados onde esses são recomendados.


SF

Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1980. Devem proporcionar maior estabilidade contra a oxidação e melhor desempenho antidesgaste que os SE. Também proporcionam proteção contra depósitos, ferrugem e corrosão. Podem substituir qualquer um dos anteriores.


SG Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de 1989. Podem substituir qualquer um dos anteriores.

Óleos que atendem aos requisitos dos fabricantes dos motores a partir de 1989.

SH Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de julho de 1993. Podem substituir qualquer um dos anteriores.


SJ Lubrificantes para motores a gasolina, sob garantia a partir de agosto de 1997. Podem substituir qualquer um dos anteriores.


API = American Petroleum Institute

ASTM = American Society of Testing and Materials

S = Spark


79

9.18 CLASSIFICAÇÃO API PARA LUBRIFICANTES DE ENGRENAGENS

DESIGNAÇÃO DESCRIÇÃO API

GL-1

Lubrificantes para engrenagens de transmissões que operam com baixas pressões e velocidades, onde um óleo mineral puro apresenta bons resultados. Inibidores de oxidação, antiespumantes e abai xadores do ponto de mínima fluidez podem ser utilizados, agentes de extrema-pressão e modificadores de atrito não devem constar na formulação.

GL-2 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições mais críticas que as anteriores, quan to a cargas, temperaturas e velocidades. Neste caso, um API GL-1 não tem um desempenho satisfa tório.

GL-3 Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições moderadas de carga e velocidade.

GL-4

Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições muito severas, como algumas hipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria tem que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-105.

GL-5

Lubrificantes para engrenagens que operam sob condições muito severas, como algumas hipóides em veículos automotivos. Os lubrificantes desta categoria tem que alcançar a performance descrita pela ASTM STP-512 e os níveis de proteção do CRC Reference Gear Oil RGO-110.

GL-6 É uma categoria obsoleta, listada somente para referência histórica.

GL = Gear Lubricant

9.19 CLASSIFICAÇÃO ISO PARA LUBRIFICANTES INDUSTRIAIS

O sistema ISO está baseado na viscosidade cinemática (centistokes) a 40ºC. Os números

que indicam cada grau ISO representam o ponto médio de uma faixa de viscosidade

compreendida entre 10% abaixo e 10% acima desses valores. Por exemplo, um lubrificante

designado pelo grau ISO 100 tem uma viscosidade cinemática a 40ºC na faixa de 90 cSt a 110

cSt.


80

Todas as viscosidades a 40ºC. Usar os "ASTM D-341 Charts" para determinar uma viscosidade em outra temperatura

Viscosidade Cinemática, cSt

ISO Standard 3448

ASTM D-2422 Ponto médio de Viscosidade,

cSt mínimo máximo Equivalência Aproximada,

SUS

ISO VG 2 2,2 1,98 2,42 32

ISO VG 3 3,3 2,88 3,52 36

ISO VG 5 4,6 4,14 5,06 40

ISO VG 7 6,8 6,12 7,48 50

ISO VG 10 10 9,00 11,0 60

ISO VG 15 15 13,5 16,5 75

ISO VG 22 22 19,8 24,2 105

ISO VG 32 32 28,8 35,2 150

ISO VG 46 46 41,4 50,6 215

ISO VG 68 68 61,2 74,8 315

ISO VG 100 100 90,0 110 465

ISO VG 150 150 135 165 700

ISO VG 220 220 198 242 1000

ISO VG 320 320 288 352 1500

ISO VG 460 460 414 506 2150

ISO VG 680 680 612 748 3150

ISO VG 1000 1000 900 1100 4650

ISO VG 1500 1500 1350 1650 7000

Obs.: O sistema ISO se aplica apenas aos lubrificantes industriais em que a viscosidade é um fator preponderante para a seleção, estando excluídos, portanto, os óleos de corte, óleos de têmpera, óleos de transformador, etc. Os óleos automotivos continuarão sendo designados pelo grau SAE. Os graus de viscosidade ISO normalmente são fornecidos na faixa de 2 a 1500. No entanto, a Mobil tem alguns produtos, tais como os Mobilgear SHC, com grau ISO de 3200 a 6800.

ISO = International Standards Organization

9.20 CLASSIFICAÇÃO NLGI PARA GRAXAS LUBRIFICANTES

A graduação de consistências é definida por limites, em décimos de milímetro, para a

penetração de um cone em uma amostra de graxa trabalhado (60 cursos no aparelho "GREASE

WORKER"), conforme o ensaio ASTM D217-86.


81

GRAU NLGI PENETRAÇÃO A 25ºC (77F), GRAXA TRABALAHADA

000 445 a 475

00 400 a 430

0 355 a 385

1 310 a 340

2 265 a 295

3 220 a 250

4 175 a 205

5 130 a 160

6 85 a 115

NLGI = National Lubricating Grease Institute

9.21 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA LUBRIFICANTES AUTOMOTIVOS

A SAE classifica os lubrificantes para motores e engrenagens somente quanto a

viscosidade, não considerando a qualidade do óleo.

Classificação SAE para os óleos de motores

Viscosidade (cSt) a 100ºC Grau SAE Viscosidade (cP), máx. mínimo máximo

0W 3250 a -30ºC 3,8 -

5W 3500 a -25ºC 3,8 -

10W 3500 a -20ºC 4,1 -

15W 3500 a -15ºC 5,6 -

20W 4500 a -10ºC 9,3 -

25W 6000 a -5ºC 9,3 -

20 - 5,6 9,3

30 - 9,3 12,5

40 - 12,5 16,3

50 - 16,3 21,9

60 - 21,9 26,1


82

9.22 CLASSIFICAÇÃO SAE PARA OS ÓLEOS DE CAIXAS DE MUDANÇAS E

DIFERENCIAIS

Viscosidade (cSt) a 100ºC

Grau SAE

Temperatura (ºC) para a viscosidade de 150000 cP (150 Pa.s) mínimo máximo

70W -55 4,1 -

75W -40 4,1 -

80W -26 7,0 -

85W -12 11,0 -

90 - 13,5 24,0

140 - 24,0 41,0

250 - 41,0 -

SAE = Society of Automotive Engineers


1. Defina lubrificação e quais seus objetivos?

2. Defina atrito sólido e atrito fluido? Qual é maior e por quê?

3. O que a falta de lubrificação pode causar num sistema?

4. Quais os tipos de lubrificantes?

5. Quanto à origem como podem ser classificados?

6. Quais os fatores que determinam o uso de um ou outro tipo de lubrificante?

7. Explique detalhadamente as principais características dos óleos lubrificantes?

8. O que é exatamente a viscosidade e qual a sua importânica?

9. O que significa adesividade de um óleo?

10. O que é um óleo multiviscoso? Qual sua grande vantagem ao ser utilizado?

11. Como pode ser definida uma graxa e no que difere de um óleo?

12. Quais os tipos de graxas existentes e suas utilizações?

13. Quais suas principais características?

14. Quais as vantagens e desvantagens do uso de graxas?

15. O que é bombeabilidade de uma graxa e por que essa propriedade é tão importante?

16. Em que situações são utilizados os lubrificantes sólidos?

17. Por que da utilização do bissulfeto de molibdênio como lubrificante?

18. O que são aditivos? Quais as características que eles conferem aos lubrificantes?

19. Quando se usa óleo quais os métodos de lubrificação existentes?


83

20. O que é uma lubrificação centralizada?

21. Qual a importância de ter-se um plano de lubrificação?

22. Quais os critérios a ser seguidos para elaboração de um bom plano de lubrificação?

23. Posso misturar lubrificantes de marcas diferentes? Justifique sua resposta.

24. Qual a importância da cunha lubrificante na lubrificação de eixos nos mancais?

25. Quais os principais cuidados na lubrificação de mancais de rolamento e de

deslizamento?

26. Independente da máquina, quais os principais pontos a serem lubrificados. Tome uma

máquina ferramenta como exemplo.

27. Quais os principais cuidados com os lubrificantes durante o manuseio e

armazenagem?


84

9.24 PLANO DE LUBRIFICAÇÃO DO EQUIPAMENTO TORNO NARDINI 220 M-II

Cabeçote fixo

Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

1 Verificar nível/completar

Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l Semanal

2 Trocar o óleo Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l 2 anos

3 Verificar circulação de óleo

Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 5 l Semanal

4 Verificar nível/completar Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal

5 Trocar o óleo Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l 2 anos

6 Verificar circulação de óleo Caixa de rosca Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal

7 Engraxar com spray Recâmbio Spray Polylub HVT 50A Klüber Mensal

8 Engraxar c/ bomba manual

Mancal da engren.

Graxa Litholine EP 2 Ipiranga

2 bombadas Semanal

Avental Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

9 Verificar nível/completar

Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l Semanal

10 Trocar o óleo Reservatório de óleo Óleo Ipitur AW 100 Ipiranga 1,5 l 2 anos

Carro longitudinal Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

11 Olear com bomba manual Barramento Óleo Truslide 68 Ipiranga

3 bombadas Diário

12 Engraxar com pincel Cremalheira Graxa Litholine EP 2 Ipiranga Semanal

13 Olear com pincel Fuso Óleo Truslide 220 Ipiranga Semanal

14 Engraxar c/ bomba manual Mancal do fuso

Graxa Litholine EP 2 Ipiranga

2 bombadas Semanal

Carro transversal Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

15 Olear com bomba manual Mancal do fuso Óleo Truslide 68 Ipiranga

2 bombadas Semanal

16 Olear com bomba manual Barramento Óleo Truslide 68 Ipiranga

3 bombadas Diário

Cabeçote móvel Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

17 Olear com bomba manual Guia do mangote Óleo Truslide 68 Ipiranga

3 bombadas Semanal

Lubrificação centralizada Item Tarefa Componente Tipo de lubrificante Fabricante Quant. Freqüência

18 Verificar nível/completar Lubrefil Óleo Ipitur AW 32 Ipiranga Semanal


85

Itens 1 e 2

Item 3

Itens 4 e 5

Item 6

Item 7 Item 8

Item 11

Item 16

Item 14

Item 12

Item 13

Item 17

Itens 9 e 10

Item 15


86

9.25 COMO IMPLANTAR UM PLANO DE LUBRIFICAÇÃO NA SUA EMPRESA

1) Primeiramente, levante "todas" as informações técnicas de cada máquina e

equipamento existente na sua fábrica (catálogos técnicos, manuais, desenhos, diagramas, etc.)

tudo mesmo.

Organize este material em um arquivo técnico e anote todos os dados gerais dos

equipamentos que não possuem catálogos e manuais;

2) Faça um contato com os Representantes ou diretamente com o Fabricante, e peça-lhe

catálogo técnico e manual dos equipamentos faltantes. Pergunte se estes possuem uma tabela

técnica de recomendações de lubrificação destes equipamentos;

3) Depois desta primeira fase organizacional, intere-se destas informações e

recomendações do fabricante. É comum o Fabricante elaborar um Plano de Lubrificação (tabela

de recomendação de lubrificantes testados e aprovados em seus produtos);

4) Procure se inteirar de detalhes importantes de cada máquina e equipamento, como

condições de trabalho, velocidades, temperaturas, meio de contaminação, e registre todos

estes detalhes de cada máquina.

Localize detalhadamente, todos os pontos à serem lubrificados (guias, buchas, pinos

graxeiros, peças deslizantes, etc.).

Obs. Agrupe as máquinas por setores, tipos ou grupo de máquinas. Ex. Lixadeiras,

Tornos, Fresadoreas, etc;

5) Com as tapas anteriores prontas e devidamente registradas, faça um contato com o

Técnico de Aplicações da empresa fornecedora de seus produtos lubrificantes, com o seu

catálogo técnico de produtos e aplicações específicas.

Peça também uma Tabela de Equivalência de Produtos de outras marcas.

6) Juntamente com este Técnico, você deve ir à fábrica com os manuais e

recomendações do fabricante dos seus equipamentos, e discutir todos estes detalhes,

recomendações, condições de trabalho, meio de trabalho (ambiente contaminante ou não),

velocidades, temperaturas. No momento desta discussão, este Técnico deverá ajudá-lo à


87

determinar cada produto lubrificante mais adequado para cada caso, para cada ponto da

máquina;

7) Monte as Fichas de Lubrificação individual para "todas" as máquinas e equipamentos

da sua fábrica. Nesta Ficha, devem constar as seguintes informações: pontos à serem

lubrificados (se possível, além do descritivo dos pontos, seria bom a identificação por números

ou fotos da localização de cada ponto);

Tente padronizar os produtos o máximo possível, para que não sejam criados muitos itens

diferentes e dificultam os controles de almoxarifado e altos custos de estoque de produtos

diferentes.

8) Com toda estas fases sob controle, monte e programe um bom Programa Interno de

Lubrificação Industrial, junto de seu Técnico de Aplicações .

Neste treinamento, envolva todos o Operadores, Supervisores de Produção, junto com

"toda" a equipe da Manutenção, principalmente os Lubrificadores.

Monte um cronograma (agenda anual) de treinamentos e reciclagem, e divulgue as

próximas datas ao grupo, no próprio treinamento. Faça um programa de treinamento na área

de lubrificação.

9) Finalmente, após o treinamento, implante todas as Fichas de Lubrificação em todas as

máquinas e equipamentos.

10) Monte um Plano de Auditoria Interna semanal, para controlar semanalmente a

eficiência e eficácia deste importante trabalho. Esta auditoria semanal é normalmente realizada

por amostragem e os resultados desta devem ser registrados e divulgados semanalmente;

11) Monte com o seu pessoal técnico um programa de inspeção anual dos Produtos

Lubrificantes - Manutenção Preditiva - Ferrografia e Análises Físico-Química de Óleos e Graxas.

Esta é a fase de refinamento do seu programa interno de lubrificação.


88

10. FERROGRAFIA: ANÁLISE DE ÓLEO

A ferrografia ou análise ferrográfica é uma técnica de manutenção preditiva para o

monitoramento do desgaste de máquinas, pois não basta saber que a máquina está com danos,

mas impedir que estes danos ocorram. Tem-se que identificar as causas do desgaste e eliminá-

las assim que surgirem.

A ferrografia foi criada em 1971 por Vermon C. Westcott, nos EUA. Ela consiste na

contagem e na observação visual das partículas existentes em uma amostra de lubrificantes.

Baseia-se nos seguintes princípios:

� A maior parte dos sistemas mecânicos se desgasta antes de falhar;

� O desgaste de partículas;

� A natureza e a quantidade de partículas dependem da causa e da severidade do desgaste;

� Analisar partículas é o mesmo que analisar as superfícies que se desgastam.

Westcott descobriu que durante o funcionamento normal de um elemento da máquina,

corretamente lubrificado, são produzidas partículas metálicas, principalmente ferrosas, de

tamanho inferior a 25 microns, e que, em condições de sobrecarga e má lubrificação, cresce a

quantidade e o tamanho das mesmas. Inventou, então, um método de coletar, separar e contar

as partículas suspensas no lubrificante.

A técnica de ferrografia consiste na determinação da severidade, modo e tipos de

desgaste em máquinas, por meio da identificação da morfologia, acabamento superficial,

coloração, natureza e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleos ou graxas

lubrificantes, de qualquer viscosidade, consistência e opacidade.

Por meio de amostras de lubrificante, óleo ou graxa, colhidas com a máquina em

operação, são analisadas as partículas de desgaste (limalhas) e são determinados os tipos de

problemas existentes e quais providências a equipe de manutenção deve tomar.

Exemplos de análise de falhas:

Desgaste normal encontrado em um redutor comum, com engrenagens cementadas.

Desgaste perigoso por pitting em rolamentos, encontrado num compressor de ar, tipo parafuso.


89

A ferrografia não é uma técnica que busca um resultado final, e sim uma técnica utilizada

como um meio de diagnóstico nas seguintes situações:

1. Manutenção preditiva;

2. Análise de falhas;

3. Desenvolvimento: de materiais, lubrificantes e processos;

10.1 PROBLEMAS TÍPICOS DETECTADOS

A ferrografia é baseada nos seguintes princípios:

� Toda máquina se desgasta;

� O desgaste gera partículas;

� O tamanho e a quantidade são indicativos da severidade;

� A morfologia indica a causa do desgaste.

Os problemas que podem ser detectados com a ferrografia são:

� Sobrecargas;

� Lubrificação incorreta ou

contaminada;

� Pitting em engrenagens ou

rolamentos;

� Desalinhamentos;

� Corrosão por ataque químico;

� Oxidação (ferrugem);

� Arrastamento de material;

� Erros de projeto, montagem ou

operação;

10.2 TIPOS DE MÁQUINAS MONITORADAS

� Redutores;

� Turbo-geradores;

� Sistemas hidráulicos;

� Mancais em geral;

� Motores diesel;

� Compressores de parafuso,

centrífugos ou alternativos.


90

1 2 3

4 5

6

7 8

1 2

3

4

5

6

7 8

A FERROgrafia lida apenas com partículas ferrosas, certo?

Alguns dos materiais identificados são:

– Ligas ferrosas: aço, ferro fundido,

aço inox;

– Compostos ferrosos : minério,

ferrugem;

– Ligas não ferrosas : bronze,

alumínio, prata, cromo, níquel, magnésio;

– Areias diversas, sais, vidro, borrachas

etc.

10.2.1 Origem dos desgastes:

Metais Origem do desgaste

ferro

cilindros, engrenagens, anéis, eixo, virabrequim, rolamentos,

bomba de óleo, compressor de ar, eixo de comando de válvulas,

guias e sedes, águas, impurezas

cromo anéis, rolamentos, cubos de freio, cilindros e partes de sistemas

hidráulicos

cobre buchas, rolamentos, discos de transmissão, aditivos, arruelas de

encosto, mancais, casquilhos

alumínio pistões, rolamentos, bombos, rotores, tuchos de bombas injetoras.

Fonte: Engeoil Engenharia de Processos e Análises de Óleos


91

10.3 TIPOS DE ANÁLISES FERROGRÁFICAS:

1. Quantitativo (DR):

A ferrografia quantitativa é realizada por um instrumento denominado ferrógrafo de

leitura direta. Determina as concentrações e permite análise de tendências

� Partículas grandes ( L > 5 µm )

� Partículas pequenas ( S < 5 µm )

� Concentração total = L+S

� Modo de desgaste = PLP = [(L-S)/(L+S)]*100

2. Analítico (AN):

Identifica os tipos e causas do desgaste: Esfoliação, pitting, abrasão, corrosão,

contaminantes, arrastamento, falha do lubrificante.

A ferrografia analítica requer o uso de um microscópio de pesquisa, um ferrógrafo

preparado de amostras e alguns equipamentos auxiliares, tais como viscosímetro, estufa,

balança analítica, etc.

10. 4 ANÁLISE QUANTITATIVA (DR)

A ferrografia quantitativa determina a concentração de partículas de desgaste maiores

que 5 µm e menores que 5 µm. Os resultados permitem a análise de tendências quando num

programa de monitoramento além de informações importantes quanto a alterações no modo de

desgaste. Os resultados quantitativos do DR são necessários para a preparação dos corpos de

prova dos exames ferrográficos analíticos e são informados em unidades próprias da técnica


92

A luz, proveniente da fonte, divide-se em dois feixes que passam por uma fibra óptica.

Esses feixes são parcialmente atenuados pelas partículas nas posições de entrada e seis

milímetros abaixo. Os dois feixes atenuados são captados por sensores ópticos ou

fotodetectores que mandam sinais para um processador, e os resultados são mostrados

digitalmente em um display de cristal líquido.

Os valores encontrados são comparados com os valores obtidos por um ensaio sobre uma

lâmina limpa, considerando que a diferença de atenuações da luz é proporcional à quantidade

de partículas presentes.

10.4.1 Valores L, S, L+S e PLP

L representa as partículas chamadas grandes, do inglês large. São aquelas maiores que 5

microns.

S representa as partículas chamadas pequenas, do inglês small. São aquelas menores que

5 microns.

L+S é a concentração total de partículas. É o

melhor e mais utilizado índice de acompanhamento

ferrográfico do desgaste.

O “nível de alerta” é determinado apenas para o

L+S. Ele é calculado estatisticamente somando-se duas

vezes o desvio padrão à média dos valores anteriormente

obtidos de várias amostras. O limite assim calculado

indica que 95% dos casos devem ser-lhe inferiores e que

portanto, se superado, provavelmente está presente um

fator novo, possivelmente um problema.

A ultrapassagem desse nível não indica necessariamente um defeito grave. Entretanto,

deve-se efetuar a ferrografia analítica para determinação da causa e a providência a ser

tomada.

Existem anormalidades que têm correção simples, como centrifugação, filtragem, troca do

óleo ou drenagem de água. Em outros casos a providência pode ser uma manutenção corretiva,

somente para citar um exemplo.

Pode ser calculado outro nível de alerta, em que é 99% a probabilidade de que um valor

medido caia dentro de seu limite (este nível é algumas vezes impropriamente chamado de

“crítico”). Por ser mais conservativo, o nível de alerta é mais utilizado.


93

O percentual PLP representa a concentração de partículas grandes em relação à

concentração total. Em termos práticos representa o modo de desgaste. É calculado da

seguinte forma:

PLP = ( L - S ) / (L + S ) x 100

Admitindo-se que não ocorram alterações no desgaste da máquina, a taxa de produção

de partículas grandes e pequenas deverá ser mantida e, portanto a relação entre estas

partículas também se manterá constante. Conclui-se que, mesmo havendo uma troca recente

de óleo e redução na concentração total de partículas (L+S),

deveremos obter resultados do PLP praticamente constantes.

O PLP deve ser utilizado em conjunto com o valor L+S;

isoladamente não constitui parâmetro para avaliação, pois ha

casos de valor L+S baixo com PLP alto e vice-versa. O PLP

apenas contribui para a interpretação da análise quantitativa;

por exemplo, máquinas sujeitas a contaminação por óxidos

vermelhos (ferrugem) tendem a apresentar alto valor L+S

com baixo PLP.

O gráfico a seguir, chamado “curva da asa”, mostra a evolução do desgaste dos

elementos de uma máquina. Observe que o tamanho das partículas provenientes de desgaste

normal varia de 0,1 mm até aproximadamente 5 mm.

A presença de partículas maiores que 10 mm praticamente garantirá a indesejável falha

do componente.


94

10.4.2 Exemplo de Caso Prático de DR

O desgaste deste redutor foi diminuído

sistematicamente devido ao aprimoramento

dos procedimentos de manutenção,

melhores materiais e lubrificantes.

Desde 1996 as paradas deste

compressor vêm sendo adiadas de forma

segura, com intervenções pequenas e baratas.

Evolução da concentração total de partículas.

Não tendo sido acatadas as recomendações,

o compressor acabou parando em

emergência.


95

10.5 ANÁLISE QUALITATIVA (AN)

É a Ferrografia Analítica de Varredura Completa. A varredura total do corpo de prova

(ferrograma) é empregada na identificação do tipo de desgaste (pitting, abrasão por

contaminantes, desalinhamentos, corrosão, arrastamento, desempenho do lubrificante etc.).

Cada uma das partículas é examinada com ampliações de até 1000x. O resultado final é a

indicação das providências de manutenção a serem tomadas. O exame AN destina-se a

máquinas complexas de alta responsabilidade e deve ser feita em conjunto com o exame DR.

O exame microscópico (ferroscopia) da forma das partículas permite inferências quanto à

causa, enquanto que a medição do tamanho e avaliação da incidência levam à conclusão sobre

a severidade.

Não existem máquinas iguais. A ferrografia analítica e a estabilidade da concentração irão

definir se a condição é ou não admissível.


96

Para facilitar a representação de todas as partículas foi elaborado um gráfico de barras.

Por questões meramente de representação, foi adotada uma escala de 0 a 10 no gráfico

tradicional. Os limites de cada tipo de partícula dependem exclusivamente da máquina que está

sendo monitorada.

Os resultados espectrométricos indicaram alto teor de ferro, sugerindo alto desgaste.

O exame analítico mostrou que o desgaste mecânico era normal (esfoliação), mas a presença

de óxidos de ferro (minério e ferrugem) era alta.


97

10.5.1 Exemplo de Caso Prático de AN

Exemplo de gráfico analítico de um compressor de parafusos (ar comprimido) numa

condição perigosa, constata o seguinte:

� Baixa esfoliação, gerada por atrito normal em aço de baixa liga, sem quebra de filme

lubrificante.

� Partículas de desgaste severo com arrastamento em aço de baixo teor de liga (<3% de

liga) atingem 60µm

� Os contaminantes são poucos, mas com dimensões (80µm) suficientes p/ provocar a leve

abrasão encontrada.


98

� Pitting inicial em rolamentos indicado pelos nacos (partículas espessas) com ate 40µm e

laminares de até 80 µm em aço de alta e baixa liga. Podem advir de roçamento dos parafusos e

depois laminadas sob rolamentos.

� Grande quantidade de bronze, com até 100 microns: gaiolas de rolamento ou trocador de

calor. Se for deste último caso, podem ser produto de montagem.

� Presença pequena de gel e borra, indicando degradação inicial do óleo.

Recomendações:

1. Apesar de se tratar do primeiro exame desta unidade, os resultados sugerem que as

suspeitas do cliente quanto a problemas de qualidade da montagem/revisão se confirmaram.

2. Recomenda-se trocar o óleo e nova coleta para avaliação da evolução após 1000 horas de

operação. Os maiores problemas estão sendo gerados pelas partículas de grande tamanho,

embora estejam presentes em pequenas quantidades.

Resultados efetivos alcançados:

� Adiamento de Paradas Preventivas: Compressor GA = US$ 18.000, intervenção a cada

10.000 horas;

� Aumento de vida útil: Eliminação de causas antes dos danos;

� Tomada de decisão com base científica: Seleção estratégica de equipamento para

manutenção;

� Aumento da segurança operacional: Ex.: aplicações aeronáuticas;

� Engenharia de manutenção - Melhorias e Ecomomias: Pesquisa de lubrificantes e

materiais, inclusive em concorrências; Trocas de lubrificantes apenas quando realmente

necessário;

� ISO 9000: az parte da certificação de várias empresas


99

10.6 EXEMPLO DE RELATÓRIO GERADO - TRIBOLAB


100


1. Quais os objetivos da manutenção preditiva através da ferrografia?

2. Por que através da análise de óleo pode-se estimar o desgaste dos componentes da

máquina?

3. No que consiste a análise ferrográfica – ferrografia?

4. Quais os problemas nas máquinas detectados com a ferrografia?

5. Além do ferro, que outros elementos que podem ser detectados na ferrografia?

6. Quais os componentes ou máquinas os quais são realizados a ferrografia?

7. Explique os dois tipos de análise ferrográficas existentes?

8. Qual o valor que diferencia as partículas grandes ou pequenas na ferrografia?

9. O que se pode perceber do funcionamento de uma máquina quando se tem em mãos

um relatório de DR? E se for um relatório de NA?


101

11. MANCAIS DE DESLIZAMENTO (BUCHAS)

Também chamado de Mancais de Escorregamento.

Geralmente, os mancais de deslizamento são constituídos de uma bucha fixada num suporte. Esses

mancais são usados em máquinas pesadas ou em equipamentos de baixa rotação, porque a baixa

velocidade evita superaquecimento dos componentes expostos ao atrito.

Contitui-se de: Munhão (Eixo)

Mancal propriamente dito (bucha).


102

11.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BUCHAS

Fatores Favoráveis:

� Suportam grandes cargas. Por possuir uma maior área de contato entre o eixo e o

mancal (bucha). Comparando com um mancal de rolamento de esferas, este possui somente

um ponto de contato na superfície da esfera, já o de deslizamento possui toda uma linha de

contato ao longo da bucha.

� Baixa sensibilidade à sujeira. A própria força centrífuga devido à rotação expulsa as

partículas contaminantes para fora do mancal.

� Absorção de choques. Pelo fato de ter uma área de contato maior, o mancal de

deslizamento pode suportar choques mecânicos devido aos esforços solicitados.

� Simplicidade de fabricação. É construída de uma forma simples e rápida, gerando

assim um baixo custo de fabricação e manutenção.

� Facilidade de montagem. O mancal bipartido facilita ainda mais a montagem e

desmontagem.

� Dimensional favorável.

Fatores Desfavoráveis:

� Alto torque na partida. Por ter área maior de contato, no princípio da rotação é

necessário um maior torque para vencer o atrito estático entre eixo e a bucha.

� Grande quantidade de lubrificante. Como o atrito é proporcional a área de contato, é

necessário uma quantidade maior de lubrificação para dissipar o calor gerado pelo atrito e

evitar o contato metal-metal.

� Geração de calor por atrito.

Ponto de contato

Superfície de contato


103

11.2 APLICAÇÕES E MATERIAIS EMPREGADOS

� Prensas Mecânicas excêntricas

horizontais e verticais;

� Vagões e embarcações;

� Turbinas a vapor de médio e

grande porte;

� Trens Laminadores;

� Motores de combustão;

� Pequenos motores elétricos.

� Ferro Fundido GG;

� Metal Branco DIN 1703;

� Ligas de Bronze;

� Celeron, Resinas;

� Aços com películas de PTFE

(Teflon);

� Compósitos Sinterizados.

Folgas: ≈ 90 à ≈ 0.06 mm para Aço x Bronzina;

≈ 140 à ≈ 0.20 mm para Aço x Bucha de Bronze;

A diferença entre os diâmetros é chamada de “folga C” .

A taxa de folga é obtida dividindo-se a diferença entre o s diâmetros pelo diâmetro do

eixo D, ou seja: Taxa de Folga = D

C

Sendo a folga radial = C/2

11.3 LUBRIFICAÇÃO DE MANCAIS DE DESLIZAMENTO

O traçado correto dos chanfros e ranhuras de

distribuição do lubrificante nos mancais de deslizamento

é o fator primordial para se assegurar a lubrificação

adequada.

Os mancais de deslizamento podem ser

lubrificados com óleo ou com graxa. No caso de óleo, a

viscosidade é o principal fator a ser levado em

consideração; no caso de graxa, a sua consistência é o

fator relevante.

A escolha de um óleo ou de uma graxa também depende dos seguintes fatores:

� · geometria do mancal: dimensões, diâmetro, folga mancal/eixo;

� · rotação do eixo;

� · carga no mancal;


104

� · temperatura de operação do mancal;

� · condições ambientais: temperatura, umidade, poeira e contaminantes;

� · método de aplicação.

11.4 LUBRIFICAÇÃO PERENE

Perene - quer dizer constante...sempre em uso.

São buchas grafitadas, contendo pequenos pedaços de grafite em sua estrutura. Grafite

este que lubrifica o eixo em rotação.

Resumindo: Buchas são utilizadas...

� Esforços MAIORES;

� EM baixa ROTAÇÃO;

� Devido a MAIOR área de contato gera MAIS atrito e necessitam de MELHOR

lubrificação...


105

12. MANCAIS DE ROLAMENTO

Conhecido como rolamentos, são elementos de máquinas – como o próprio nome já diz –

que rolam. Nesta rolagem os movimentos giratórios são facilitados. Estes movimentos tem

como características serem suaves e precisos.

Um rolamento é composto por esferas ou rolos que são os corpos rolantes, por pistas

onde estes corpos giram e por gaiolas que comportam os corpos rolantes e determinam uma

distância entre os mesmos. Chamamos de arranjo de rolamentos, o conjunto onde montamos

os rolamentos ( alojamento externo e interno ), e o próprio rolamento.

Para se projetar um arranjo de rolamentos é necessário selecionar adequadamente o tipo

e tamanho do rolamento, tipo e quantidade do lubrificante, folga interna do rolamento, projeto

adequado dos outros componentes do arranjo, vedadores apropriados, etc..

Cada especificação individual influencia no desempenho, confiabilidade e economia do

arranjo.

12.1 COMPARATIVO ENTRE ROLAMENTOS E BUCHAS

Vantagens dos rolamentos:

� Atrito da partida e o atrito dinâmico tem pouca diferença.

� São intercambiáveis.

� Há possibilidade de apoiar simultaneamente carga axial e radial.

� Facilidade de trabalho em baixa e alta temperatura

� Permite montagem com folga negativa ( pré carga ). Com isto aumenta a rigidez.

Rolamento em corte


106

Desvantagens dos rolamentos

� Maior sensibilidade aos choques.

� Maiores custos de fabricação.

� Tolerância pequena para carcaça e alojamento do eixo.

� Não suporta cargas tão elevadas como os mancais de deslizamento.

� Ocupa maior espaço radial.

Exemplos de aplicação: Com larga experiência em aplicações automotivas e industriais, a

Rolamentos FAG foi convidada a participar da construção da Millennium Wheel, a maior roda-

gigante do mundo que está sendo construída em Londres, às margens do rio Tâmisa, e entrará

em funcionamento pontualmente na virada do milênio. Financiada pela British Airways, a roda-

gigante terá 135 metros de altura e 32 gôndolas, cada uma com capacidade para 25

passageiros, e proporcionará uma visão privilegiada da capital inglesa.

A Millennium Wheel utilizará dois rolamentos autocompensadores de rolos, que

demandaram mais de seis dias de trabalho contínuo na fábrica da FAG em Wuppertal, na

Alemanha. Um dos rolamentos tem diâmetro externo de 2,62 metros e pesa 5,2 toneladas; o

outro mede 2,66 metros e pesa 6,3 toneladas, o equivalente ao peso de um caminhão de porte

médio vazio. Segundo a FAG, a durabilidade é um dos destaques do projeto. Os rolamentos

foram calculados e manufaturados para durar pelo menos meio século.

Fonte: Revista Metal Mecânica - Set/99

12.2 TIPOS DE ROLAMENTOS

Basicamente temos três tipos de rolamentos:

� Os projetados para suportar cargas axiais,

� Cargas radiais

� Cargas combinadas, (radial e axial simultâneas).

Carga radial é aquela que atua em ângulo reto, ou

seja, perpendicular ao eixo.

Carga axial é aplicada ao longo da linha do centro do eixo.


107

Elementos Rolantes Rolos

Carga combinada é formada por cargas axiais e radiais que

atuam simultaneamente.

Quanto aos elementos girantes temos dois: esfera e

rolo.

Em termos gerais podemos dizer que rolamentos de esferas são para cargas baixas e

médias e os de rolos para cargas mais pesadas.

Logicamente os rolamentos de esferas suportam uma maior velocidade em relação aos de

rolos em função da área de contato dos elementos girantes com a pista.

Obs.: Os rolamentos de agulhas são um tipo de rolamentos de rolos. Basicamente a sua

aplicação se faz necessária quando dispomos de pouco espaço entre eixo e mancal.

12.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE ROLAMENTOS

Qualidade: É imprescindível a qualidade do rolamento para um bom funcionamento do

arranjo, (arranjo é o conjunto, eixo, mancal e o próprio rolamento).

Elementos Rolantes Esferas


108

Existem no mercado paralelo uma verdadeira indústria de recuperação de rolamentos,

(estima-se que 30% dos rolamentos comercializados no Brasil sejam recuperados ou usados).

Por isso é importante adquirir rolamentos de fornecedores que garantam a origem destes, pois

não se pode ter qualidade no arranjo se não tivermos qualidade no rolamento.

Armazenagem: A vida útil de um rolamento pode ser consumida na armazenagem.

Ambientes empoeirados, com vibração, com oscilação de temperatura e somente uma posição

do rolamento por um período de tempo, com certeza comprometem o bom funcionamento do

rolamento quando da sua instalação.

Ambiente: É de suma importância que consideremos o ambiente onde o arranjo está

trabalhando, bem como as condições de alinhamento. A proteção contra temperaturas

extremas, umidade e contaminações são determinantes para o resultado do trabalho requerido.

Instalação: técnicas de montagem e desmontagem, bem como, o correto manuseio dos

rolamentos são fundamentais para o desempenho do arranjo. Ferramentas adequadas são

complementos importantes e imprescindíveis nesta fase que também impacta no resultado

esperado.

Vedadores

Um vedador deve proteger tanto o rolamento quanto o seu lubrificante. Nem impurezas

nem umidade devem ser permitidas a penetrar no rolamento e causar danos.

Vedadores devem, também, impedir vazamento da graxa. A eficácia de um vedador é

crucial para a vida em serviço do rolamento. Nunca continue a usar um rolamento com vedador

inapropriado para sua condição de trabalho ou danificado.

Vedadores danificam-se facilmente, manuseio-os com cuidado. Nunca use força

excessiva. Inspecione minuciosamente os vedadores e os componentes próximos a eles.

Substitua sempre os vedadores de borracha e outros que aparentem estar em más

condições. Um vedador danificado pode contribuir para falha nos rolamentos e,

conseqüentemente, paradas de máquinas.

Manutenção: Programas de lubrificação e monitoramento das condições impostas aos

arranjos na operação do equipamento são determinantes na vida útil dos arranjos.


109

Tolerâncias: a interferência com que os rolamentos são montados no mancal e no eixo,

unindo à temperatura de trabalho, determinam com que folga o rolamento irá trabalhar. É

necessário conhecer a necessidade de aplicação e determinar o ajuste de montagem correto

para que quando em serviço o arranjo não fique com folga excessiva ou uma carga além do

limite aceitável podendo vir a travar o conjunto ou diminuir substancialmente a sua vida útil. A

princípio, o rolamento deve entrar no eixo ou mancal deslizando.( tolerância h7 p/ eixo e H7 p/

mancal).

12.4 LUBRIFICAÇÃO DOS ROLAMENTOS

Por que os rolamentos devem ser lubrificados?

Lubrificação reduz o atrito. Evita também desgaste e corrosão e protege contra

contaminantes e água. Um rolamento adequadamente lubrificado tem a melhor chance de

atingir a máxima vida em serviço. O lubrificante forma uma película entre superfícies rolantes e

deslizantes do rolamento de modo que, mesmo sob cargas pesadas, são evitados contatos de

metal com metal.

São normalmente lubrificados com graxa ou óleo. Em casos raros é usado lubrificante

sólido.

12.4.1 Lubrificação com graxa

Graxa é escolhida como lubrificante em casos onde o rolamento trabalha em condições

normais de velocidade e temperatura.

A graxa possui algumas vantagens:

� instalação mais simples e menos dispendiosa,

� melhor aderência e proteção superior contra umidade e contaminantes.

Para calcular a quantidade de graxa pode-se utilizar a seguinte fórmula que serve para a

maioria dos rolamentos:

G = 0.005 x D x B (gramas)

Onde: G – quantidade de graxa em gramas;

D – Diâmetro exerno do rolamento em mm;

B – Largura do rolamento em mm. A dimensão correspondente para rolamentos

axiais é a altura.


110

Siga estas regras gerais: o rolamento deve estar completamente cheio de graxa, mas o

espaço livre no alojamento só deve estar parcialmente cheio. Todavia, em aplicações não

vibratórias, as graxas de sabão de lítio, também chamadas graxas de enchimento total, podem

ocupar até 90% do espaço livre do alojamento sem qualquer risco de aumento da temperatura.

Assim evita-se a entrada de impurezas no rolamento e os intervalos de relubrificação

podem ser dilatados. Rolamentos que operam em altas velocidades, por exemplo, em máquinas

ferramentas, a quantidade de graxa deve ser pequena.

Em altas rotações, a quantidade deve ser observada com critérios pois a temperatura

poderá subir muito, e quando isto ocorre deve se tirar uma quantidade de graxa do interior da

caixa. Sempre essa quantidade será mínima o suficiente para estabilizar a temperatura do

rolamento.

Nos rolamentos onde é necessário a relubrificação sem desmontagem é preciso ter um

orifício de escape de graxa.

Limpeza da Graxa: as graxas devem ser mantidas em seus recipientes originais e nunca

deixadas expostas ao tempo. Ferramentas hidráulicas, recipientes e bombas de graxa devem

ser bem lavados com solventes e secos antes de serem usados.

Tocos de madeira nem espátulas devem ser usadas para retirar a graxa em seu

recipiente. O risco de contaminação é muito alto.

O primeiro passo a se tomar antes de relubrificar um rolamento é limpar o bico graxeiro e

a região em torno dele. A graxa a ser utilizada deve ter as mesmas características da original e

livre de impurezas.


111

12.4.2 Seleção de Graxas para Rolamentos


112


113

12.4.3 Lubrificação com óleo

Pode ser empregado nas situações onde a velocidade e/ou condições de trabalho

impossibilitam o uso de graxa, ou quando for necessário dissipar o calor do mancal.

Muitas vezes os rolamentos estão montados em equipamentos lubrificados a óleo, como

por exemplo, caixas de engrenagens.

A quantidade de óleo, entende-se que o nível máximo é a linha de centro entre os rolos

que estiverem na parte mais inferior. Na posição vertical esta linha poderá será um pouco mais

acima da linha de centro.

Em quantidades excessivas, o óleo poderá aquecer demasiadamente, perdendo sua

viscosidade e o efeito de trabalho.

“Importante: A seleção de lubrificantes depende da variação de temperatura,

velocidade de rotação, ambiente de trabalho e outras condições de operação.”

O tempo certo de lubrificação

Geralmente, os rolamentos são lubrificados somente após a montagem. A razão mais

importante é a limpeza. Quanto mais tarde a graxa for aplicada, maior a chance de se evitar

contaminação.

Outra razão tem a ver com o tipo de rolamento, por exemplo, em rolamento com furo

cônico, a folga interna não pode ser medida se o rolamento estiver lubrificado. Além disso,

alguns métodos de montagem tornam a relubrificação inadequada. Caso o rolamento for

aquecido, por exemplo, a graxa será destruída durante a montagem.

Um rolamento pode ser lubrificado antes da montagem somente quando a lubrificação é a

única maneira de obter uma distribuição uniforme de graxa.

Ao lubrificar rolamentos são importantes as seguintes condições:

� Intervalos corretos de relubrificação

� Quantidade correta

� Método correto

� Qualidade correta

É importante lembrar que a graxa não dura indefinidamente. Há duas questões

importantes:

Por quanto tempo a graxa permanece em condições de uso?

Como substituir a graxa?


114

12.5 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS

Manuseio e cuidados com rolamentos

Montagem e manutenção adequadas são essenciais para que os rolamentos tenham uma

longa vida útil. Atenção especial deve ser dada à limpeza e às ferramentas utilizadas para a sua

montagem e desmontagem. Os rolamentos devem ser bem lubrificados e protegidos contra

sujeira e contaminação.

Equipamento de manutenção, montagem e desmontagem

Usar equipamento profissional de manutenção possibilita eliminar danos aos rolamentos

durante sua montagem e desmontagem. Reduz também as horas trabalhadas, contribui para

operações mais seguras e ajuda a acelerar as atividades de montagem e desmontagem.

Cerca de 16% das falhas prematuras nos rolamentos são causadas por má montagem

(usualmente impactos fortes) e pelo desconhecimento da disponibilidade das ferramentas de

montagem corretas. Para aplicações dos procedimentos adequados podem ser utilizados

métodos mecânicos, hidráulicos ou térmicos

Pinças ou ganchos

As pinças/ganchos possuem garras que prendem dentro do anel externo, entre os

elementos rolantes. Este método é mais fácil do que a utilização de um laço.


115

Desmontagem de rolamentos

Durante a desmontagem podem ocorrer danos aos rolamentos. Portanto, evite, sempre

que possível, a desmontagem de rolamentos que não estão danificados. Caso a desmontagem

seja necessária, execute-a sempre com muito cuidado. Assegure-se de que o eixo esteja bem

firme; do contrário, o rolamento pode ser danificado pelas forças de desmontagem.

Limpeza também é muito importante. É mais fácil evitar que um rolamento se contamine

do que limpá-lo. Alguns rolamentos não são desmontáveis, tornando a sua limpeza

extremamente difícil.

Um rolamento que será reutilizado deve ser montado na mesma posição do eixo. Antes

da desmontagem, marque cada rolamento com relação às suas posições.

O método correto de Montagem

Há 4 (quatro) métodos diferentes de montagem – mecânica, hidráulica, injeção de óleo e

aquecimento.

Caso o rolamento seja pequeno, ferramentas mecânicas podem ser utilizadas.

Rolamentos maiores podem requerer o método de injeção de óleo ou aquecimento.

Montagem a quente ou a frio?

Rolamentos com interferência no anel externo podem ser montados a frio. Porém, se o

anel interno tem ajuste com interferência, a montagem poderá ser a frio ou a quente,

dependendo da situação.

Rolamentos pequenos podem ser montados a frio, utilizando-se uma prensa ou um tubo

de impacto. Rolamentos maiores são montados utilizando-se o método de injeção de óleo ou

aquecendo-se o anel interno.

Montagem de rolamento

Mantenha os rolamentos sempre limpos. É sempre mais fácil manter os rolamentos limpos

do que ter que limpá-los posteriormente. Alguns rolamentos não são separáveis, portanto, são

extremamente difíceis de limpar.

A montagem deve ser feita em local seco e limpo. Máquinas que produzem partículas

metálicas como limalhas de ferro não deverão estar nas proximidades.

Rolamentos de grande porte são protegidos com uma camada relativamente grossa de

protetivo. Retire esta camada antes da montagem.


116

Montagem de rolamentos novos

Os rolamentos são bem protegidos em sua embalagem original, a qual deve ser mantida

intacta até o momento da montagem. Limpe o furo e as faces externas dos rolamentos antes

de montá-los.

No caso de os rolamentos serem lubrificados com graxas especiais, por exemplo, para

temperaturas muito altas ou baixas, limpe-os completamente para evitar qualquer dano nas

propriedades do lubrificante.

Trate os rolamentos contaminados ou com a embalagem aberta como se fossem

rolamentos usados. Conseqüentemente, eles deverão ser lavados e inspecionados antes de

serem utilizados.

Bucha de Desmontagem:

Usada para fixar rolamento cônico em eixos com encosto (apoio), sendo que o eixo deve

ser provido de rosca. É vendida independente, e seus acessórios (porca e arruela) devem ser

solicitados em separado.

Porca Hidráulica HMV:

É uma importante ferramenta, que auxilia a montagem do conjunto bucha/rolamento.

Pode ser rosqueada na própria bucha ou eixo. Sua composição é um corpo roscado (porca) e

um êmbolo, que através da injeção de óleo se desloca axialmente. É a melhor opção para a

montagem e desmontagem de buchas/rolamentos de grande porte

Buchas Hidráulicas (fixação ou desmontagem):

Com as mesmas dimensões das buchas normais, são recomendadas para eixos ou

conjuntos de grande porte, pois são providas de canaletas para injeção de óleo, facilitando a

montagem e desmontagem. Disponíveis para eixos a partir de 160mm em bucha de fixação e

200mm em bucha de desmontagem

Chave de Gancho:

É uma ferramenta para aperto de porca com rasgos no diâmetro externo. É usada para

correta montagem de buchas e porcas, pois evita que sejam desferidos golpes com martelo ou

talhadeira para aperto da porca, uma das grandes causas da diminuição da vida útil dos

rolamentos


117

Porca de Fixação:

É um acessório da bucha, mas possui também aplicação própria, onde se requer fixação

de conjuntos ou partes em eixos.

Arruela de Trava:

É um acessório da bucha, possuindo também aplicação própria, propiciando o travamento

da porca evitando que se solte da bucha ou do próprio eixo

Porca de Precisão KMT / KMTA:

São usadas para fixação de rolamentos ou elementos de precisão, como por ex. em

tornos e retíficas. Para o travamento no eixo, essas porcas possuem 3 pinos angularmente

distribuídos, que são pressionados contra o eixo através de parafusos. Os pinos possuem

inclinação igual ao ângulo da rosca, fazendo com que a porca não fique sujeita a cargas axiais,

possibilitando o travamento da porca na exata posição do aperto

Acima mostra, da esquerda para a direita, os seguintes elementos: porca de fixação,

arruela de trava, rolamento e bucha de fixação.

Aplicação destes produtos:

Máquinas agrícolas, máquinas para fabricação de papel e celulose, britadores, mineração,

moinhos, ventiladores, prospecção de petróleo, transportadores, máquinas têxteis, tornos e

retíficas de precisão, elevadores, máquinas industriais e rodoviárias e equipamentos em geral,

além de outras aplicações particulares para porcas e arruelas.


118

Limpeza dos rolamentos

Existem dois métodos de limpeza de rolamentos – a frio e a quente.

Limpeza a frio consiste na lavagem do rolamento com um solvente ou à base de petróleo.

Sempre utilize fluído e ferramentas limpas, utilizando um recipiente para primeira lavagem e um

outro para o enxágüe final. Seque o rolamento lubrifique-o e proteja-o imediatamente após a

secagem.

Lave o rolamento usando um pincel umedecido com solventes à base de petróleo,

aguarrás, ou borrifando o solvente por dentro do rolamento. Gire o rolamento lentamente

continue a pincelar ou borrifar até que o solvente pare de absorver impurezas. A seguir,

enxugue o rolamento com pano limpo, livre de fiapos. Ao enxugar, evite girar os componentes

do rolamento. Nunca lave rolamentos vedados; limpe somente as superfícies externas.

Na limpeza a quente, utilize um óleo fino com ponto de fulgor no mínimo de 250 ºC (480

ºF). Aqueça o óleo até aproximadamente 120 ºC (250 ºF). A limpeza a quente é muito eficaz. O

resíduo de óleo no rolamento serve, temporariamente, como protetor contra oxidação.


119

12.6 ANÁLISE DE FALHAS EM ROLAMENTOS

As falhas ocorrem por várias razões: cargas mais altas que a prevista, vedações

insuficiente, ajustes inadequadas, etc.. Cada um dos fatores provoca um tipo específico de

falha.

É lógico dizer então, que através de análises dos rolamentos, é possível descobrir as

causas da falha e tomar as devidas ações corretivas.

De todos os rolamentos que falham, 1/3 (um terço) “morre” de fadiga natural, 1/3 por

falta de lubrificação e o resto por contaminação que penetra no rolamento e/ou

manuseio/montagem inadequado. (fonte SKF).

Nota: As causas das falhas em rolamentos variam muito em função dos diferentes

segmentos industriais. Isso é o mesmo que dizer que depende da aplicação, condições de

trabalho e ambiente.

1. Aparência 2. Causa 3. Correção

Desgaste por partículas abrasivas 1- Pequenas endentações ao redor das pistas e corpos rolantes. Superfícies opacas e desgastadas. Verde descorado de graxa por partículas de desgaste de gaiola de latão. 2- Falta de limpeza antes ou durante a operação de montagem. Lubrificante contaminado. Vedação ineficientes. 3- Não desembalar o rolamento até o momento da montagem. Utilizar lubrificante novo e limpo. Verificar e melhorar a vedação.

Desgaste por lubrificação inadequada 1- Superfícies desgastadas, freqüentemente espelhadas, em estágio avançado, de cor azulada ou marrom. 2- O lubrificante tornou-se gradualmente escasso ou foi perdendo suas propriedades lubrificantes. 3- Verificar se o lubrificante está chegando ao rolamento. Relubrificação mais constante.


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Desgaste por vibração 1- Depressões nas pistas. São longas em rolamentos de rolos e circulares em rolamentos de esferas, e são brilhantes ou oxidadas no seu fundo. 2- Rolamento exposto a vibrações quando parado. 3- Travar o rolamento durante transporte, protegendo o mancal. Providenciar base amortecedora de vibrações. Empregar banho de óleo quando possível.

Deterioração da superfície 1- Pequenas crateras com superfícies de fratura cristalina. 2- Lubrificação inadequada. Quando o filtro de óleo não consegue separar as superfícies devido a mudança de viscosidade com acréscimo de temperatura as superfícies ficarão momentaneamente em contato. 3- Melhorar a lubrificação.

Arranhamento de superfícies externas 1- Superfícies externas dos anéis riscadas,

desgastadas ou manchadas.

2- Rotação do anel em relação ao eixo ou à caixa.

3- Selecionar o ajuste adequado

Corrosão por penetração de umidade

1- Marcas escuras ou acinzentadas nas pistas,

coincidindo em geral com o espaçamento dos corpos rolantes. Em estágio avançado, cavidades nas pistas e outras superfícies do rolamento.

2- Presença de água, umidade ou substância corrosiva no rolamento por um longo período de tempo.

3- Melhorar a vedação. Utilizar lubrificante com maior propriedade inibidora à corrosão


121

Endentações por montagem incorreta ou sobrecarga 1- Endentações nas pistas dos anéis externo e interno, com espaçamento igual ao dos corpos rolantes. 2- Pressão para montagem aplicada no anel errado. Deslocamento excessivo em assento cônico. Sobrecarga com rolamento parado. 3- Aplicar a pressão para montagem no anel interferente. Arranhamento das faces de rolos e anéis guia 2- As faces dos rolos e flanges marcados e descoloridos devido a escorregamento sobre grandes esforços axiais e lubrificação inadequadas. 3- Esse tipo de dano pode ser evitado através do uso de lubrificante de maior viscosidade.

Endentações por penetração de partículas

estranhas

1- Pequenas endentações distribuídas em torno das pistas de ambos anéis e nos corpos

rolantes.

2- Entrada de partículas estranhas no rolamento.

3- Observar a limpeza durante a montagem. Utilizar lubrificante limpo. Melhorar a vedação.

Corrosão por assento irregular 1- Ocorre quando existe movimento relativo entre rolamento e eixo ou caixa. Áreas de ferrugem na superfície externa do anel externo ou no furo do anel interno. Marca de trabalho na pista fortemente assinalada nas regiões correspondentes à corrosão de contato. 2- Ajuste muito folgado. Assento do eixo ou da caixa com erros de forma. 3- Selecionar o ajuste adequado. Corrigir os assentos

1. Aparência 2. Causa 3. Correção


122

Passagem de corrente elétrica com rolamento em rotação 1- Estrias (ondulações) cor marrom escuro ou preto-cinza, ou crateras nas pistas e rolos. Às vezes queimaduras em zigue-zague nas pistas dos rolamentos de esferas. 2- Passagem de corrente elétrica através do rolamento em rotação. 3- Desviar a corrente que passa pelo rolamento ou utilizar rolamentos isolados eletricamente.

Descascamento por pré-carga 1- Fortes marcas de trabalho nas pistas de ambos os anéis. Descascamento em geral na zona mais pesadamente carregada. 2- Pré-carga causada por ajuste demasiadamente interferente. Excessivo deslocamento em assento cônico. Rolamentos de contato angular ou de rolos cônicos com excessiva pré-carga. 3- Selecionar ajuste adequado ou escolher um rolamento com folga interna maior. Não deslocar o rolamento com furo cônico demasiadamente em seu assento. Reajustar os rolamentos para obter uma pré-carga menor.

Arranhamento por escorregamento 1- Áreas marcadas e descoloridas no início da zona de carga nas pistas e os rolos. 2- Causada pela aceleração dos rolos quando entram na zona de carga. 3- Selecionar um lubrificante mais adequado por exemplo um óleo mais viscoso; Reduzir a folga interna dos rolamentos.

Arranhamento por montagem incorreta 1- Arranhamento em riscos transversais nas pistas dos rolamentos de rolos cilíndricos, autocompensadores de rolos e de rolos cônicos (espaçados em intervalos iguais à distância entre os rolos). 2- Durante a operação de montagem, o anel com conjunto de rolos e gaiolas entra desalinhado em relação ao outro anel. Pressão de montagem aplicadas ao anel errado ou pré-carga sem girar o rolamentos. 3- Girar o anel com rolos e gaiolas durante a montagem com superfícies bem lubrificadas, ou utilizar anel de guia. Girar o rolamento quando estiver sendo ajustado. Não permitir que a pressão de montagem se transfira pelos corpos rolantes.


123

Arranhamento em rolamentos axiais de esferas 1- Riscos de arranhamento diagonais nas pistas. 2- Carga muito leve em relação à velocidade de rotação. 3- Pré-carregar o rolamento por meio de molas.

Descascamento por assento irregular 1- Fortes marcas de trabalho em duas regiões diametralmente opostas de um dos anéis do rolamento.Descascamento nestas regiões. 2- Ovalização do eixo ou do alojamento. O último é um defeito comum em caixas bipartidas e carcaças de máquinas. O alojamento de caixas com base montadas sobre apoio irregular torna-se oval quando os parafusos são apertados. 3- Trocar eixo ou caixa. Ajustar a base de apoio das caixas

Descascamento por sobrecarga axial 1- Fortes marcas de trabalho deslocadas pra um dos lados de ambos os anéis em rolamentos rígidos de esferas. Fortes marcas de trabalho na pista de um das carreiras de esferas ou rolos em rolamentos autocompensadores. Descascamento nestas regiões. 2- Montagem incorreta, gerando cargas axiais. Rolamento do lado livre está comprimido. Liberdade axial insuficiente para acomodar a expansão térmica. 3- Verificar os ajustagem durante a montagem. Verificar o ajuste e lubrificar as superfícies. Ampliar a liberdade de movimento axial.

Descascamento por desalinhamento 1- Em rígidos de esferas, marcas de trabalho em diagonal, marcada fortemente em duas regiões diametralmente opostas, onde ocorre o descascamento. Em rolamentos de rolos cilíndricos, descascamento no canto das pistas. 2- Assentos de fora de alinhamento. Rolamentos montados com anéis enviesados. 3- Alinhar os assentos. Usar luvas de montagem com faces de apoio paralelas


124

Descascamento por endentações 1- Descascamento em conjunto com endentações coincidindo com o espaçamento dos corpos rolantes. Descascamento em conjunto com pequenas endentações.

2- Endentações resultantes de falha de montagem ou sobrecarga no rolamento

parado. Endentações produzidas por partículas

estranhas.

3- Seguir instruções de montagem.

Descascamento por arranhamento 1- Descascamento no início da zona de carga nas pistas e descascamento, coincidente com espaçamento dos rolos, nas pistas de rolamento de rolos. 2- Arranhamento por escorregamento. Arranhamento transversal resultante de falha no método de montagem. 3- Seguir instruções de montagem.

Descascamento por corrosão 1- Descascamento originário de dano por corrosão. Descascamento em uma das pistas do anel interno ou externo. Área corroída na parte correspondente do furo ou da superfície externa. 2- Corrosão profunda. Corrosão de contato. 3- Verificar ajustes, corrigir assentos.

Descascamento por estrias ou crateras 1- Descascamento conjugado com estrias ou crateras polidas ou corroídas. Descascamento conjugado com estrias ou crateras escurecidas ou queimadas. 2- Desgaste resultante de vibrações enquanto o rolamento está parado. Dano causado por corrente elétrica. 3- Instalar isolador de vibração, desviar corrente elétrica ou utilizar rolamentos isolados eletricamente.


125

Trincas por montagem incorreta 1- Trincas ou pedaços quebrados, geralmente em uma das faces do anel do rolamento. 2- Golpes com martelo ou punção temperado, direto contra o anel quando o rolamento estava sendo montado. 3- Usar sempre luva de montagem ou punção mole, e evitar aplicar golpes diretos nos anéis. 1. Aparência 2. Causa 3. Correção

Trincas por interferência excessiva 1- O anel de rolamento trinca na transversal e perde o aperto no eixo.

2- Deslocamento excessivo em um assento cônico ou bucha cônica. Ajuste muito interferente.

3- Seguir corretamente as instruções de montagem. Selecionar o ajuste correto.

Trincas por arranhamento 1- Trinca ou trincas conjugadas com arranhamento do anel do rolamento. O anel pode ter trinca reta transversal. Trincas por arranhamento geralmente são transversais ao escorregamento. 2- Arranhamento. 3- Usar lubrificante com boas propriedades antidesgaste.

Trincas por corrosão de contato 1- Trincas transversais nos anéis internos e geralmente longitudinais nos anéis externos, conjugada com corrosão de contato. 2- Corrosão de contato causada por ajuste folgado ou assento com erros de forma. 3- Verificar ajuste e corrigir assento


126

12.7 SIMBOLOGIA DOS ROLAMENTOS


127


1. Defina o que é um mancal e para que serve?

2. Quanto ao princípio de funcionamento, quais os tipos de mancais existentes?

3. Quais são as vantagens e desvantagens de um mancal de rolamento?

4. Quanto aos carregamentos (esforços), quais os tipos de mancais?

5. Quais as principais partes de um rolamento? Faça um esboço indicando.

6. Quais os tipos construtivos de mancais de rolamentos? Quais as diferenças?

7. Quando se aplica um mancal de esferas ou mancal de rolos?

8. O que é um mancal de agulhas? Entende-se rolamentos!

9. Qual o tipo de mancal que suporta desalinhamento do eixo?

10. Como se reconhece um rolamento recondicionado (usado)?

11. Qual a função das gaiolas nos rolamentos?

12. Como é possível impedir ou diminuir a entrada de sujeira nos rolamentos?

13. Cite as principais causas de falhas nos rolamentos?

14. Por que acontece o super aquecimento em um rolamento? O que ele provocará?

15. Por que é necessária a lubrificação em um rolamento?

16. Quais os critérios na seleção de óleo ou graxa num rolamento?

17. O que o excesso de lubrificação causa no rolamento? Justifique?

18. No que consiste um mancal de deslizamento?

19. Quando e por que é utilizado um mancal de deslizamento?

20. Quais as vantagens e desvantagens de um mancal de deslizamento?

21. Quais os principais materiais os quais são fabricados os mancais de deslizamento?

22. Como ocorre o atrito metal-metal no início de funcionamento de um eixo mancalizado por

uma bucha (mancal) de deslizamento?

23. Cite 3 tipos de lubrificação usadas em mancais de deslizamento?

24. Que é lubrificação perene?

25. Quais as principais dicas quanto à limpeza e lubrificação dos rolamentos?

26. Quais os métodos de montagem e desmontagem dos rolamentos?

27. Para os problemas mencionados abaixo, explique o que vocês entendem de cada um deles,

e, principalmente, proponha soluções técnicas de como resolvê-los explicando cada solução.

Exemplo:

Problema: Falta de lubrificação no rolamento:


128

Explicação do problema: como o rolamento gira a altas velocidades, se não houver

lubrificante acaba havendo atrito e superaquecimento provocando o desgaste e vibrações.

O que causará: a falta de lubrificação causará ruído, aquecimento, vibrações e

consequentemente falha no sistema mecânico.

Proposta técnica de solução: Adotar um plano de relubrificação dos componentes

através da elaboração de uma planilha identificando cada um destes componentes, o

lubrificante correto, o período de relubrificação, o método adequado de cada um deles,

entrando em contato com o fabricante e fornecedor do rolamento e do lubrificante.

Outra solução: identificar possíveis causas dessa falta de lubrificação como vazamentos

na vedação do rolamento ou folgas excessivas no ajuste rolamento-eixo ou anel externo-caixa,

através de medição dessas folgas com um verificador de folgas tipo lâminas ou palhetas, ou

simplesmente análise visual.

Dica: não repita explicitamente as propostas e as causas.

Problemas:

1. Eixo apresenta interferência no giro (difícil de girar).

2. O conjunto superaquece durante o funcionamento.

3. O conjunto apresenta vibrações na rotação do eixo.

4. Conjunto rolamento-alojamento-eixo apresenta folgas.

5. Vazamento e contaminação por impurezas no alojamento do rolamento.


129

13. VARIADORES, REDUTORES E MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS

Um conjunto de engrenagens cônicas pertencentes a uma máquina começou a apresentar

ruídos estranhos. O operador da máquina ficou atento e preocupado e, sem saber direito o que

fazer, desligou a máquina e chamou o mecânico de manutenção. Este ligou a máquina

novamente por alguns minutos e desligando-a falou para o operador:

- O óleo apresenta corpos estranhos e há alguma engrenagem com saliência nos dentes!

Vou verificar e ver o que pode ser feito.

Como o mecânico de manutenção conseguiu detectar problemas no óleo e nos dentes de

uma engrenagem? Como ele vai resolver os problemas?

Esse capítulo trata da manutenção de engrenagens, além da manutenção de dois outros

conjuntos mecânicos importantes: os variadores de velocidade e os redutores de velocidade.

13.1 TIPOS DE VARIADORES DE VELOCIDADE

O variador de velocidade é um conjunto mecânico constituído por diversos elementos de

máquinas. Sua função é permitir a variação da velocidade de trabalho de outros elementos,

sem perdas de muito tempo na troca de rotações, desacelerações, paradas, troca de alavancas

e novas acelerações.

Funcionando suavemente, sem impactos, o variador de velocidade pode ser preparado

para adaptar-se automaticamente às condições de trabalho exigidas.

Normalmente, a variação de velocidade é executada com a máquina em movimento com

baixa carga.

Há dois tipos principais de variadores de velocidade:

� transmissão por correia;

� transmissão por roda de fricção.

O variador mais encontrado industrialmente é o de correias, devido a sua versatilidade e

possibilidades de utilizações, fácil instalação e manutenção.

Os variadores de roda de fricção são utilizados em sistemas de prensas mecânicas, onde

a transmissão de movimentos ocorre por rodas e eixos árvores.


130

13.1.1 Variadores com transmissão por correia

As correias ganham cada dia mais espaço na

indústria devido à sua facilidade de manutenção, baixo

custo, limpeza e proteção contra vibrações e

sobrecargas.

A correia é o elemento flexível que pode ser

composta de vários materiais e formas, responsável

pela transmissão de rotação entre dois eixos paralelos.

Em sua forma mais simples, a transmissão por correias

é composta por um par de polias, uma motriz (fixada ao

eixo motor) e outra resistente, e uma correia ou grupo

delas.

A mudança gradual da rotação na transmissão por correia obtém-se variando o diâmetro

de contato da correia com as polias. As distâncias entre eixos podem permanecer variáveis ou

fixas.

As principais vantagens encontradas em transmissões por correias acontecem em

função do elemento ser flexível, não ter partes móveis e ter como princípio de transmissão o

atrito. Assim, podemos citar como vantagens em relação a outros métodos de transmissão:

Segurança: oferece proteção contra choques (em decorrência do deslizamento),

vibrações (em função do elemento ser flexível) e sobrecarga (também decorrente do

deslizamento).

Economia : tanto no custo da instalação quanto da manutenção, uma vez que o preço

das correias fabricadas em série não é elevado, o mecanismo não exige lubrificação (como

exigem correntes e engrenagens) e a substituição das correias gastas se faz fácil e

economicamente. Também tem-se uma economia de tempo de parada de produção, uma vez

que as correias podem ser substituídas de um modo cômodo e rápido.

Versatilidade : podem ser projetadas com grandes reduções ou grandes multiplicações

de rotações e, numa mesma instalação, com uma única correia, podem-se obter diferentes

relações de velocidades,


131

13.1.2 Problemas com Correias, Causas e Soluções


132

13.1.3 Variador por roda de fricção

Transmite o momento de giro por fricção (atrito) entre duas árvores paralelas ou que se

cruzam a distâncias relativamente curtas. Uso em prensas mecânicos e dispositivos mecânicos

de impacto que precisam de reversão de rotação.

As dicas relativas à manutenção são:

� observar o alinhamento entre os eixos das rodas;

� eliminar vibrações provenientes dos mancais dos eixos;

� não ultrapassar os limites de rotação do sistema;

� lubrificação dos eixos, fusos e mancais;

� limpeza geral evitando o desgaste excessivo dos componentes;

� eliminar folgas do sistema mecânico evitando vibrações e folgas;


133

13.2 MANUTENÇÃO DE VARIADORES E

REDUTORES DE VELOCIDADE

É conhecido por redutor o conjunto de coroa e parafuso

com rosca sem-fim ou de engrenagens, acondicionado em uma

carcaça com sistema de lubrificação e destinado a reduzir a

velocidade.

Além dos cuidados com rolamentos, eixos, árvores e outros elementos específicos, a

manutenção dos variadores de velocidade exige os seguintes cuidados:

· Alinhamento e nivelamento adequados.

· Lubrificação correta.

· Inspeções periódicas, com especial atenção aos mancais.

· Verificação dos elementos sujeitos ao atrito.

· Verificação dos elementos de ligação em geral.

Quanto aos redutores de velocidade, especialmente os de engrenagens, os principais

cuidados na manutenção são os seguintes:

· Na desmontagem, iniciar pelo eixo de alta rotação e terminar pelo de baixa rotação.

· Na substituição de eixo e pinhão, considerar ambos como uma unidade, isto é, se um ou

outro estiver gasto, substituir ambos.

· Coroas e pinhões cônicos são lapidados aos pares e devem ser substituídos aos pares,

nas mesmas condições. Os fabricantes marcam os conjuntos aos pares e, geralmente, indicam

suas posições de colocação que devem ser respeitadas.

· Medir a folga entre os dentes para que esteja de acordo com as especificações.

· Proteger os lábios dos retentores dos cantos agudos dos rasgos de chaveta por meio de

papel envolvido no eixo. Não dilatar os lábios dos retentores mais que 0,8 mm no diâmetro.


134

13.3 MANUTENÇÃO DE ENGRENAGENS

Quando se fala em variadores e redutores de velocidade,

não se pode esquecer de um elemento fundamental desses

conjuntos: a engrenagem.

Esse elemento de máquina exige uma atenção particular

para o bom funcionamento dos sistemas.

Os conjuntos engrenados exigem os seguintes cuidados:

� Reversões de rotação e partidas bruscas sob carga devem

ser evitadas.

� A lubrificação deve eliminar a possibilidade de trabalho a seco.

� A lubrificação deve atingir toda a superfície dos dentes.

� A lubrificação deve ser mantida no nível. O excesso de óleo provoca o efeito de turbina

que, por sua vez, produz superaquecimento.

� Usar óleo lubrificante correto.

� A pré-carga dos rolamentos ou a folga dos mancais devem ser mantidas dentro dos limites

recomendados. Essa medida evitará o desalinhamento dos eixos. Eixos desalinhados provocam

o aparecimento de carga no canto dos dentes e suas possíveis quebras.

� O desgaste dos eixos e dos entalhes dos dentes das engrenagens não deve exceder os

limites de ajuste.

Se esses limites forem excedidos, ocorrerão batidas devido ao atraso, recalcando os

entalhes. Ocorrerá o desalinhamento, além de efeitos nocivos sobre os flancos dos dentes da

engrenagem.

� Depósitos sólidos, do fundo da caixa de engrenagens, devem ser removidos antes de

entrar em circulação.


135

13.4 DEFEITOS MAIS FREQÜENTES EM ENGRENAGENS

Desgaste por interferência

É provocado por um contato inadequado entre engrenagens,

em que a carga total está concentrada sobre o flanco impulsor, e a

ponta do dente da engrenagem impulsionada.

Desgaste abrasivo

É provocado pela presença de impurezas ou corpos

estranhos que se interpõem entre as faces de contato. As

impurezas ou corpos estranhos podem estar localizados no óleo

usado nas engrenagens.

Quebra por fadiga

Começa geralmente com uma trinca do lado da carga, num

ponto de concentração de tensões próximo da base do dente, e

termina com quebra total no sentido longitudinal ou diagonal,

para cima.

O desalinhamento na montagem ou em serviço pode favorecer o surgimento de trincas.

Quebra por sobrecarga

Resulta de sobrecarga estática, choques ou problemas de

tratamentos térmicos. Geralmente, do lado da compressão do dente

surge uma lombada cuja altura diminui de acordo com o tempo que

o dente leva para se quebrar.

É interessante salientar que a trinca em um dente

sobrecarregado não mostra sinais de progresso.

A sobrecarga pode, também, ser causada pela penetração de um corpo estranho entre os

dentes, ou pelo desalinhamento devido ao desgaste ou folga excessiva nos mancais.


136

Trincas superficiais

Ocorrem nas engrenagens cementadas e caracterizam-se por

cisalhamento do material. São causadas pelo emperramento

momentâneo e deslizamento conseqüente.

Emperramento e deslizamento são provocados por vibrações, excesso de carga ou

lubrificação deficiente. As trincas superficiais, se não sofrerem progressão, não causam maiores

problemas.

Desgaste por sobrecarga

É caracterizado pela perda de material sem a presença de

abrasivos no óleo. Ocorre geralmente em velocidades baixas e com

cargas muito altas.

Lascamento

Os dentes temperados soltam lascas, devido a falhas abaixo

da superfície originadas durante o tratamento térmico. Essas lascas

podem cobrir uma área considerável do dente, como se fosse uma

só mancha.

Laminação ou cilindramento

É caracterizada pela deformação do perfil do dente. Essa

deformação pode se apresentar como arredondamentos ou saliências

nas arestas dos dentes. Essas saliências são mais altas de um lado que

do outro.

A laminação ou cilindramento também pode apresentar-se como depressão no flanco da

engrenagem motora e uma lombada próxima da linha do diâmetro primitivo da engrenagem

movida. É causada pelo impacto sofrido pela engrenagem, devido à ação de rolar e deslizar sob

carga pesada.


137

13.5 SINTOMAS DOS DEFEITOS EM ENGRENAGENS

Uivo

Normalmente aparece nas rotações muito altas e quando não existe folga suficiente entre

as engrenagens ou quando elas estão desalinhadas, com excentricidade ou ovalização.

Tinido

Pode ser provocado por alguma saliência nos dentes, por alguma batida ou pela

passagem de um corpo duro e estranho entre os dentes.

Matraqueamento

É causado pela folga excessiva entre os dentes (distância entre centros) ou, às vezes,

pelo desalinhamento entre duas engrenagens.

Chiado

Normalmente ocorre em caixa de engrenagens quando a expansão térmica dos eixos e

componentes elimina a folga nos mancais ou nos encostos.

Limalha no óleo

Se aparecer em pequena quantidade durante as primeiras 50 horas de serviço, trata-se,

provavelmente, de amaciamento. Caso a limalha continue aparecendo após o amaciamento,

significa a ocorrência de algum dano que pode ser provocado por uma engrenagem nova no

meio das velhas ou, então, emprego de material inadequado na construção das engrenagens.

Superaquecimento

Pode ser causado por sobrecarga, excesso de velocidade, defeito de refrigeração ou de

lubrificação. Se a circulação do óleo estiver excessiva, pode, ainda, ocorrer o fenômeno da

freagem hidráulica com perda de potência do sistema.

Os desalinhamentos e folga insuficiente entre os dentes também geram

superaquecimento.

Vibração

Pode ser causada por empenamento dos eixos ou por falta de balanceamento dinâmico

nas engrenagens de alta rotação ou, ainda, por desgaste desigual nas engrenagens.


138

A vibração pode ser causada, também, pelos seguintes fatores: erro de fabricação; mau

nivelamento da máquina no piso; fundação defeituosa; sobrecarga com torção dos eixos e

perda de ajuste dos mancais.

13.6 MONTAGEM E DESMONTAGEM DE ENGRENAGENS EM CONJUNTOS

MECÂNICOS

Os seguintes cuidados deverão ser observados para se obter um melhor aproveitamento e

um melhor desempenho das engrenagens em conjuntos mecânicos:

1. Antes de começar a retirar as engrenagens, verificar como estão fixadas no eixo e se estão

montadas com interferência ou não.

2. Não usar martelo para retirar as engrenagens do eixo para evitar danos aos dentes.

3. Utilizar um saca-polias ou uma prensa hidráulica. Se não se dispuser de um saca-polias ou

de uma prensa hidráulica, bater cuidadosamente com um tarugo de material metálico

macio.

4. Caso o conjunto mecânico não possua catálogo ou manual, verificar a posição ocupada pela

engrenagem na montagem, fazendo marcações ou croqui.

5. Isso evitará erros quando o conjunto tiver de ser montado novamente .

6. As engrenagens devem sempre ser acondicionadas na vertical e não empilhadas umas

sobre as outras. Essa medida evitará danos aos dentes.

7. Na montagem deve ser observada a posição original de cada elemento.

8. Evitar pancadas quando estiver montando, para não danificar os dentes das engrenagens.

9. Fazer uma pré-lubrificação nas engrenagens durante a montagem.

10. Essa medida evitará danos posteriores às engrenagens, que só receberão lubrificação total

depois de um certo tempo de funcionamento.

11. Fazer um acompanhamento nas primeiras 50 horas de trabalho para verificar o

funcionamento e amaciamento das engrenagens novas.


139


1. O que é e para que serve um variador de velocidade?

2. Que características deve ter um variador de velocidade?

3. No que consiste um variador com transmissão por correia?

4. No que consiste um variador por roda de fricção?

5. Quais as principais recomendações quanto à manutenção de variadores e redutores de

velocidade? Resumo...

6. Principais cuidados com as engrenagens dos variadores e redutores de velocidade?

7. Como reconhecer cada defeito em engrenagens:

interferência:

abrasão:

fadiga:

sobrecarga:

trincas:

lascamento:

laminação:

8. Como eliminar cada sintoma dos defeitos:

uivo:

tinido:

chiado:

limalha no óleo:

superaquecimento:

vibração:

9. Faça um resumo dos principais cuidados na montagem e desmontagem de engrenagens em

sistemas mecânicos


140

14. MOTORES ELÉTRICOS

Em geral, as máquinas não produzem energia. Elas apenas convertem a energia que

recebem em outra forma de energia.

A energia elétrica possui as vantagens de ser uma energia limpa, de fácil transporte e de

fácil manuseio, podendo ser reconvertida em energia térmica, luminosa, eletromagnética, e

também em energia mecânica. Quem efetua esta última transformação são os motores.

Então, o motor é um elemento de trabalho que converte energia elétrica em energia

mecânica de rotação.

O acionamento de máquinas e equipamentos mecânicos por motores elétricos é um

assunto de extraordinária importância econômica. No campo de acionamentos industriais,

avalia-se que de 70 a 80% da energia elétrica consumida pelo conjunto de todas as indústrias

seja transformada em energia mecânica através de motores elétricos.

14.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Todos os motores elétricos valem-se dos princípios do eletromagnetismo, mediante os

quais condutores situados num campo magnético e atravessados por correntes elétricas sofrem

a ação de uma força mecânica, ou eletroímãs exercem forças de atração ou repulsão sobre

outros materiais magnéticos. Na verdade, um campo magnético pode exercer força sobre

cargas elétricas em movimento.

Como uma corrente elétrica é um fluxo de cargas elétricas em movimento num condutor,

conclui-se que todo condutor percorrido por uma corrente elétrica, imerso num campo

magnético, pode sofrer a ação de uma força.

Num motor há dois eletroímãs em que um impulsiona o outro. O eletroímã tem algumas

vantagens sobre um ímã permanente:

1) Podemos torná-lo mais forte.

2) Seu magnetismo pode ser criado ou suprimido.

Linhas de força do campo magnético gerado


141

3) Seus pólos podem ser invertidos.

Um ímã permanente tem os pólos norte-sul definidos. Um eletroímã também os tem, mas

a característica de cada pólo (norte ou sul) depende do sentido da corrente elétrica. Quando se

altera o sentido da corrente, a posição dos pólos também se altera; do norte para o sul e de sul

para norte.

Um dos eletroímãs de um motor tem uma posição fixa; está ligado à armação externa do

motor e é chamado campo magnético. O outro eletroímã está colocado no eixo de rotação e

tem o nome de armadura.

Quando se liga o motor, a corrente chega à bobina

do campo, determinando os pólos norte e sul. Há,

também, o fornecimento de corrente ao ímã da

armadura, o que determina a situação norte ou sul dos

seus pólos. Os pólos opostos dos dois eletroímãs se

atraem, como acontece nos ímãs permanentes.

O ímã da armadura, tendo movimento livre, gira, a

fim de que seu pólo norte se aproxime do pólo sul do ímã do campo e seu pólo sul do pólo

norte do outro. Se nada mais acontecesse, o motor pararia completamente. Um pouco antes de

se encontrarem os pólos opostos, no entanto, a corrente é invertida no eletroímã da armadura,

(com o uso de um comutador), invertendo, assim, a posição de seus pólos; o norte passa a ser

o que está próximo ao norte do campo e o sul passa a ser o que está próximo ao sul do campo.

Eles então se repelem e o motor continua em movimento.

Inversão da corrente elétrica pelo comutador

Rotação do conjunto devido à repulsão dos pólos iguais (norte repele

norte, e sul repele sul); e atração dos pólos contrários (norte atrai sul,

e sul atrai norte).

Continuação da rotação do conjunto


142

14.2 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES ELÉTRICOS

De forma geral os motores elétricos são classificados em:

• Motores de Corrente Contínua: Motores Série, Paralelo e Composto ou Misto;

• Motores de Corrente Alternada: Motores Síncronos e Assíncronos;

• Motores Especiais: Servomotores, de Passo e Universais.

Todo o motor apresenta suas principais características elétricas escrita sobre o mesmo ou

em uma placa de identificação. Os principais dados elétricos são: tipo de motor, tensão

nominal, corrente nominal, freqüência, potência mecânica, velocidade nominal, esquema de

ligação, grau de proteção, temperatura máxima de funcionamento, fator de serviço, etc.

Os dados de placa servem para identificar o motor e dar suas

características principais, e compõem-se, geralmente, de:

a) Potência Nominal: é a potência que o motor pode fornecer dentro de

suas características nominais (W - Watts, CV ou HP);

b) Tensão nominal: é a tensão da rede para o qual o motor foi

projetado, suportando uma variação de 10% (em Volts);

c) Freqüência nominal: é a freqüência do sistema elétrico para o qual o

motor foi projetado, permitindo uma variação de 5% (em Hz - Hertz);

d) Corrente nominal: é a corrente absorvida quando o motor funciona

em potência nominal (em A - ampéres);

e) Fator de Serviço: é o fator aplicado à potência nominal que indica a

máxima sobrecarga permissível continuamente. É comum um fator de

serviço de 1,25 – isto é – admite uma sobrecarga de 25% acima da

potência nominal (em motores pequenos);

f) Grau de Proteção: indica o grau de proteção que esse motor tem contra

poeira, água, limalha de ferro, gases, com ventilação prejudicada e outros

resíduos industriais;

g) Letra-Código: muitos fabricantes fornecem uma letra-código indicando a relação entre

corrente nominal com rotor bloqueado sob tensão nominal. Com isso fornece uma relação

aproximada entre os KVA consumidos por CV de potência com o rotor bloqueado.

h) Velocidade nominal: indica a velocidade em rpm em condições nominais;

i) Identificação do fabricante: nome, marca e endereço do fabricante;

j) Formas de ligação: indica por meio de esquemas e números a forma de se ligar o motor.


143

14.2.1 Sistemas de Alimentação: Trifásico e Monofásico

Trifásico

As tensões trifásicas mais usadas nas redes industriais são:

� Baixa tensão: 220V, 380V e 440V.

� Média tensão: 2.300 V, 4.160 V e 6.600 V.

O sistema trifásico estrela de baixa tensão,

consiste de três condutores de fase (L1, L2, L3) e o

condutor neutro (N), sendo este, conectado ao ponto

estrela do gerador ou secundário dos

transformadores.

Monofásico

As tensões monofásicas padronizadas no Brasil são as de 127V (conhecida como 110V) e

220V. Os motores monofásicos são ligados a duas fases (tensão de linha UL) ou a uma fase e o

neutro (tensão de fase Uf). Assim, a tensão nominal do motor monofásico deverá ser igual à

tensão UL ou Uf do sistema.

Quando vários motores monofásicos são conectados ao sistema trifásico (formado por três

sistemas monofásicos), deve-se tomar o cuidado para distribuí-los de maneira uniforme,

evitando-se assim, desequilíbrio entre as fases.

14.3 ELEMENTOS BÁSICOS DE UM MOTOR

Num motor elétrico, distinguem-se essencialmente duas peças: o estator, conjunto de

elementos fixados à carcaça da máquina, e o rotor, conjunto de elementos fixados em torno

do eixo, internamente ao estator.

1. Estator – trata-se da parte fixa. Nesta parte do motor normalmente existem campos

magnéticos fixos, criados por ímãs permanentes ou eletroímã.

O estator é composto de:


144

a) Carcaça: serve de suporte ao rotor, aos pólos e de fechamento de caminho magnético. De

construção robusta em ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e com

aletas.

b) Enrolamento de campo (bobinas): são as bobinas que geram um campo magnético intenso

nos pólos. Os enrolamentos ficam submetidos a um campo magnético que interage com o

campo magnético do estator, gerando o movimento desejado.

c) Pólos ou sapatas polares: distribui o fluxo magnético produzido pela bobinas de campo.

d) Escovas: são barras de carvão e grafite que estão em contato permanente com o comutador.

2. Rotor - É uma parte móvel do motor, ligada ao eixo de transmissão de movimento. Nesta

parte do motor normalmente existem bobinas, percorridas por correntes elétricas que geram

campos magnéticos. Em função da polaridade, os campos magnéticos submetem o rotor a

forças de atração e repulsão, produzindo o movimento giratório do rotor.

O rotor é composto de:

a) Eixo da Armadura: responsável pela transmissão de energia mecânica para fora do motor,

pelo suporte dos elementos internos do rotor e pela fixação ao estator, por meio de rolamentos

e mancais. É tratado termicamente para evitar problemas como empenamento e fadiga.

b) Núcleo da Armadura: composta de lâminas de Fe-Si, isoladas umas das outras, com ranhuras

axiais na sua periferia para a colocação dos enrolamentos da armadura.

c) Enrolamento da Armadura: são bobinas isoladas entre si e ligadas ao comutador.

d) Comutador: consiste de um anel com segmentos de cobre isolados entre si, e eletricamente

conectados às bobinas do enrolamento da armadura.


145

e) Núcleo de chapas: possuem as mesmas características das chapas do estator.

f) Barras e anéis de curto-circuito: são de alumínio injetado sob pressão numa única peça.

Visualize um motor elétrico trifásico:

Estator: Carcaça (1); Núcleo de chapas (2); Enrolamento trifásico (8); Rotor: Eixo (7); Núcleo de chapas (3); Barras e anéis de curto-circuito (12); Outras partes do motor de indução trifásico: Tampa (4); Ventilador (5); Tampa defletora (6); Caixa de ligação (9); Terminais (10); Rolamentos (11).

134.4 INSTALAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

Máquinas elétricas devem ser instaladas em locais de fácil acesso para inspeção e

manutenção.

Se a atmosfera ambiente for úmida, corrosiva ou contiver substâncias ou partículas

deflagráveis é importante assegurar o correto grau de proteção.

Em nenhuma circunstância os motores poderão ser cobertos por caixas ou outras

coberturas que possam impedir ou diminuir o sistema de ventilação e/ou a livre circulação do ar

durante seu funcionamento.

A distância recomendada entre a entrada de ar do motor (para motores com ventilação

externa) e a parede, deve ficar em torno de 1/4 do diâmetro da abertura da entrada de ar.

O ambiente, no local de instalação, deverá ter condições de renovação do ar da ordem de

20 m3 por minuto para cada 100 kW de potência da máquina, considerando temperatura

ambiente de até 40°C e altitude de até 1000 m.


146

14.4.1 Fundações

A fundação onde será colocado o motor deverá ser plana e

isenta de vibrações. Recomenda-se, portanto, uma fundação de

concreto para motores acima de 100 cv. O tipo de fundação

dependerá da natureza do solo no local da montagem, ou da

resistência dos pisos em edifícios.

No dimensionamento da fundação do motor, deverá ser

considerado o fato de que o motor pode, ocasionalmente, ser submetido a um torque maior

que o torque nominal.

Chumbadores ou bases metálicas devem ser usadas para fixar o motor na fundação.

Bases Deslizantes

Em acionamento por polias, o motor deve estar

montado sobre bases deslizantes (trilhos), de modo a

garantir que as tensões sobre as correias sejam apenas o

suficiente para evitar o deslizamento durante o

funcionamento e também para não permitir que trabalhem

enviesadas, o que provocaria danos aos encostos do mancal.

O trilho mais próximo da polia motora é colocado de

forma que o parafuso de posicionamento fique entre o motor e a máquina acionada. O outro

trilho deve ser colocado com o parafuso na posição oposta.

O motor é aparafusado nos trilhos e posicionado na fundação. A polia motora é então

alinhada de forma que seu centro esteja no mesmo plano da polia a ser movida e, os eixos do

motor e da máquina estejam paralelos. A correia não deve ser demasiadamente esticada.

Após o alinhamento, os trilhos são fixados, conforme mostrados anteriormente.

a) Chumbadores

Dispositivos para a fixação de motores diretamente na

fundação quando os mesmos requerem acoplamento

elástico. Este tipo de acoplamento é caracterizado pela


147

ausência de esforços sobre os rolamentos e de custos reduzidos.

Os chumbadores não devem ser pintados nem estar enferrujado, pois isto seria prejudicial

à aderência do concreto e provocaria o afrouxamento dos mesmos.

Base metálica

Conjuntos motogeradores são montados e testados na fábrica antes do envio. Contudo,

antes de entrar em serviço no local definitivo, o alinhamento dos acoplamentos deve ser

cuidadosamente verificado, pois a configuração da base pode ter se alterado durante o

transporte em decorrência de tensões internas do material. A base pode se deformar ao ser

rigidamente fixada a uma fundação não adequadamente plana.

As máquinas não devem ser removidas da base comum para alinhamento; a base deve

ser nivelada na própria fundação, usando níveis de bolha (ou outros instrumentos niveladores).

Quando uma base metálica é utilizada para ajustar a altura da ponta do eixo do motor

com a ponta de eixo da máquina, esta deve ser nivelada na base de concreto. Após a base ter

sido nivelada, os chumbadores apertados e os acoplamentos verificados, a base metálica e os

chumbadores são concretados.

14.4.2 Alinhamento

A máquina elétrica deve estar perfeitamente

alinhada com a máquina acionada, especialmente nos

casos de acoplamento direto. Um alinhamento incorreto

pode causar defeito nos rolamentos, vibração e mesmo,

ruptura do eixo.

A melhor forma de se conseguir um alinhamento

correto é usar relógios comparadores, colocados um em

cada semi-luva, um apontando radialmente e outro

axialmente. Assim é possível verificar simultaneamente

o desvio de paralelismo e o desvio de concentricidade,

ao dar-se uma volta completa nos eixos. Os

mostradores não devem ultrapassar a leitura de

0,03mm.


148

14.4.3 Acoplamento

1) Acoplamento direto

Deve-se sempre preferir o acoplamento direto, devido ao menor custo, reduzido espaço

ocupado, ausência de deslizamento (correias) e maior segurança contra acidentes.

No caso de transmissão com redução de velocidade, é usual também o acoplamento

direto através de redutores.

CUIDADOS: Alinhar cuidadosamente as pontas de eixos, usando acoplamento flexível,

sempre que possível, deixando folga mínima de 3mm entre os acoplamentos (GAP).

2) Acoplamento por engrenagens

Acoplamento por engrenagens mal alinhadas dá origem a solavancos que provocam

vibrações na própria transmissão e no motor.

É imprescindível, portanto, que os eixos fiquem em alinhamento perfeito rigorosamente

paralelos no caso de engrenagens retas, e em ângulo certo em caso de engrenagens cônicas ou

helicoidais.

O engrenamento perfeito poderá ser controlado com inserção de uma tira de papel, na

qual apareça após uma volta, o decalque de todos os dentes.

c) Acoplamento por meio de polias e correias

Quando uma relação de velocidade é necessária, a transmissão por correia é a mais

freqüentemente usada.

14.4.4 Montagem de polias

Para a montagem de polias em pontas de eixo com rasgo de chaveta e furo roscado na

ponta, a polia deve ser encaixada até na metade do rasgo da chaveta apenas com esforço

manual do montador.

Para eixos sem furo roscado, recomenda-se aquecer a polia cerca de 80°C ou o uso de

dispositivos.


149

Deve ser evitado o uso de martelos na

montagem de polias e rolamentos para evitar

marcas nas pistas dos rolamentos. Estas marcas,

inicialmente são pequenas, crescem durante o

funcionamento e podem evoluir até danificar

totalmente.

Deve-se evitar esforços radiais desnecessários nos mancais, situando os eixos paralelos

entre si e as polias perfeitamente alinhadas.

Deve ser evitado o uso de polias demasiadamente pequenas porque estas provocam

flexões no eixo do motor, devido ao fato de que a tração na correia aumenta a medida que

diminui o diâmetro da polia.


150

14.5 MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

A manutenção dos motores elétricos, adequadamente aplicados, resume-se numa

inspeção periódica quanto a níveis de isolamento, elevação de temperatura, desgastes

excessivos, correta lubrificação dos rolamentos e eventuais exames no ventilador, para verificar

o correto fluxo de ar. A freqüência com que devem ser feitas as inspeções depende do tipo de

motor e das condições do local de aplicação do motor.

14.5.1 Limpeza

Os motores devem ser mantidos limpos, isentos de poeira, detritos e óleos.

Para limpá-los, deve-se utilizar escovas ou panos limpos de algodão. Se a poeira não for

abrasiva, deve-se utilizar o jateamento de ar comprimido, soprando a poeira da tampa defletora

e eliminando toda acumulação de pó contida nas pás do ventilador e nas aletas de refrigeração.

Em motores com proteção IP55, recomenda-se uma limpeza na caixa de ligação. Esta

deve apresentar os bornes limpos, sem oxidação, em perfeitas condições mecânicas e sem

depósitos de pó nos espaços vazios. Em ambiente agressivo, recomenda-se utilizar motores

com grau de proteção IPW55.

14.5.2 Lubrificação

Os rolamentos devem ser lubrificados para evitar o contato metálico entre os corpos

rolantes e também para proteger os mesmos contra a corrosão e desgaste.

É importante saber que a uma temperatura de 40ºC, a vida útil de um rolamento de

esferas em funcionamento contínuo pode ser de 3 a 4 anos ou mais. No entanto, para cada

10ºC de elevação da temperatura de trabalho a vida útil diminui, em média, 50%.

A correta lubrificação dos rolamentos, além de permitir uma melhoria de rendimento,

evita a elevação da temperatura que prejudica a vida útil desses equipamentos.

A lubrificação dos rolamentos é feita geralmente com graxa mineral. Quando as

temperaturas de operação forem elevadas (de 120ºC a 150ºC) ou as velocidades de rotação

forem acima de 1.500 rpm, usa-se óleo mineral para a lubrificação. Esses óleos devem ter

características lubrificantes adequadas às condições de trabalho.


151

Nos motores de pequena potência, a lubrificação inicial na montagem é prevista de modo

a assegurar um número elevado de horas de funcionamento. Às vezes, a reserva de graxa é

suficiente para toda a vida útil do equipamento. Nos motores maiores há necessidade de

lubrificação externa.

A finalidade de manutenção é prolongar o máximo possível, a vida útil do sistema de

mancais. A manutenção abrange:

a) observação do estado geral em que se encontram os mancais;

b) lubrificação e limpeza;

c) exame minucioso dos rolamentos.

O controle de temperatura num mancal também faz parte da manutenção de rotina.

Sendo o mancal lubrificado com graxas apropriadas, a temperatura de trabalho não deverá

ultrapassar ∆T de 60°C num ambiente de 40°C. A temperatura poderá ser controlada

permanentemente com termômetros, colocados do lado de fora do mancal, ou com

termoelementos embutidos.

As propriedades dos lubrificantes deterioram-se em virtude de envelhecimento e trabalho

mecânico, além disso, todos os lubrificantes sofrem contaminação em serviço, razão pela qual

devem ser completados ou trocados periodicamente.

Injeta-se aproximadamente metade da quantidade total estimada da graxa e coloca-se o

motor a girar durante aproximadamente 1 minuto a plena rotação, em seguida desliga-se o

motor e coloca-se o restante da graxa.

A injeção de toda a graxa com o motor parado pode levar à penetração de parte do

lubrificante no interior do motor.

É importante manter as graxeiras limpas antes da introdução da graxa a fim de evitar a

entrada de materiais estranhos no rolamento.

Para lubrificação use exclusivamente pistola engraxadeira manual.

As etapas de lubrificação dos rolamentos consistem em:

1. Limpar com pano de algodão as proximidades do orifício da graxeira.

2. Com o motor em funcionamento, adicionar a graxa por meio de uma pistola engraxadeira até

ter sido introduzida a quantidade de graxa recomendada.

3. Deixar o motor funcionando durante o tempo suficiente para que se escoe todo o excesso de

graxa.

A freqüência de lubrificação depende do projeto dos mancais e das características dos

lubrificantes utilizados. A quantidade de graxa correta é sem dúvida, um aspecto importante


152

para uma boa lubrificação. A relubrificação deve ser feita conforme os intervalos de

relubrificação especificados na placa de identificação.

Para uma lubrificação inicial eficiente, em um rolamento é preciso observar o Manual de

instruções do motor ou pela Tabela de Lubrificação. Na ausência destas informações, o

rolamento deve ser preenchido com a graxa até a metade de seu espaço vazio (somente

espaço vazio entre os corpos girantes).

Na execução destas operações, recomenda-se o máximo de cuidado e limpeza, com o

objetivo de evitar qualquer penetração de sujeira que possa causar danos no rolamento.

A quantidade de lubrificante é de vital importância, pois uma lubrificação deficiente

tanto quanto uma lubrificação excessiva, trazem efeitos prejudiciais. A lubrificação em excesso

acarreta elevação de temperatura, devido a grande resistência que oferece ao movimento das

partes rotativas e acaba por perder completamente suas características de lubrificação.

Isto pode provocar vazamento, penetrando a graxa no interior do motor e depositando-se

sobre as bobinas ou outras partes do motor.

Graxas de base diferente nunca deverão ser misturadas.

14.5.3 Armazenagem

Os motores não devem ser erguidos pelo eixo, mas sim pelo olhal de suspensão

localizados na carcaça. O levantamento ou depósito deve ser suave, sem choques, caso

contrário, os rolamentos podem ser danificados.

Se os motores não forem imediatamente instalados, devem ser armazenados em local

seco, isento de poeira, gases, agentes corrosivos, dotados de temperatura uniforme, colocando-

os em posição normal e sem encostar-se a eles outros objetos.

Motores armazenados por um período prolongado, poderão sofrer queda da resistência de

isolamento e oxidação nos rolamentos.

Permanecendo o motor inativo, o peso do eixo do rotor tende a expulsar a graxa para fora

da área entre as superfícies deslizantes do rolamento, removendo a película que evita o contato

metal-com-metal.

Como prevenção contra a formação de corrosão por contato nos rolamentos, os motores

não deverão permanecer nas proximidades de máquinas que provoquem vibrações, e os eixos

deverão ser girados manualmente pelo menos uma vez por mês.

Recomendações:

� O ambiente deverá ser seco, umidade relativa não superior a 60 %;

� Local limpo, com temperatura entre 10 °C e 30 °C;


153

� Empilhamento máximo de 5 caixas;

� Longe de produtos químicos e canalização de vapor, água ou ar comprimido;

� Não depositá-los sobre estrados de madeira verde, encostá-los em parede ou chão de

pedra;

� Fazer rodízio de estoque; os rolamentos mais antigos devem ser utilizados primeiro;

� Rolamentos de dupla blindagem não podem permanecer por mais de dois anos em estoque.

� Para motores montados e em estoque, devem ter seus eixos periodicamente girados pelo

menos uma vez por mês para renovar a graxa na pista do rolamento.

14.5.4 Ventilação Adequada

Nos motores auto-ventilados, o ar de resfriamento é fornecido por um ventilador interno

ou externo acionado pelo eixo do motor. O fluxo de ar arrasta consigo poeira e materiais leves

que obstruem aos poucos as aberturas ou canais e impedem a passagem do ar e a dispersão

normal de calor, o que aumenta fortemente o aquecimento do motor.

Por outro lado, é comum encontrar nas indústrias motores instalados em espaços

pequenos que limitam a circulação do ar provocando aquecimentos excessivos.

Devem ser tomadas as seguintes precauções:

� limpar cuidadosamente os orifícios de ventilação e as haletas, retirando a poeira e partículas;

� cuidar para que o local de instalação do motor permita livre circulação de ar;

� verificar o funcionamento do sistema de ventilação auxiliar e a livre circulação do ar nos

dutos de ventilação.


154

14.6 ANÁLISE DE FALHAS EM MOTORES ELÉTRICOS

Defeito Possíveis Causas: Graxa em demasia Excessivo esforço axial ou radial da correia Eixo torto Conexão errada Numeração dos cabos trocada Carga excessiva Platinado aberto Capacitor danificado

MOTOR NÃO CONSEGUE PARTIR

Bobina auxiliar interrompida

Ligação interna errada Rotor falhado ou descentralizado Tensão abaixo do normal Freqüência abaixo ou acima da nominal Capacitância abaixo da especificada

BAIXO TORQUE DE PARTIDA

Capacitores ligados em série ao invés de paralelo

Rotor falhado ou descentralizado Rotor com inclinação de barras acima do especificado Tensão abaixo da nominal

CONJUGADO MÁXIMO BAIXO

Capacitor permanentemente abaixo do especificado

Entreferro acima do especificado Tensão acima do especificado Freqüência abaixo do especificado Ligação interna errada Rotor descentralizado ou arrastando Rolamentos com defeito Tampas com muita pressão ou mal encaixadas Chapas magnéticas sem tratamento Capacitor permanente fora do especificado

CORRENTE ALTA A VAZIO

Platinado/centrífugo não abrem

Tensão fora da nominal Sobrecarga Freqüência fora da nominal Correias muito esticadas

CORRENTE ALTA EM CARGA

Rotor arrastando no estator

Isolantes de ranhura danificados Cabinhos cortados

RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO BAIXA

Cabeça de bobina encostando na carcaça


155

Presença de umidade ou agentes químicos Presença de pó sobre o bobinado

Excessivo esforço axial ou radial da correia Eixo torto Tampas frouxas ou descentralizadas Falta ou excesso de graxa

AQUECIMENTO DOS MANCAIS

Matéria estranha na graxa

Ventilação obstruída. Ventilador menor Tensão ou freqüência fora do especificado Rotor arrastando ou falhado Estator sem impregnação Sobrecarga Rolamento com defeito Partidas consecutivas Entreferro abaixo do especificado Capacitor permanente inadequado

SOBREAQUECIMENTO DO MOTOR

Ligações erradas

Desbalanceamento Eixo torto Alinhamento incorreto Rotor fora de centro Ligações erradas Corpos estranhos no entreferro Objetos presos entre o ventilador e a tampa defletora Rolamentos gastos Combinação de ranhuras inadequadas

ALTO NÍVEL DE RUÍDO

Aerodinâmica inadequada

Rotor fora de centro, falhado, arrastando ou desbalanceado Desbalanceamento na tensão da rede Rolamentos desalinhados, gastos ou sem graxa Ligações erradas Mancais com folga Eixo torto Folga nas chapas do estator

VIBRAÇÃO EXCESSIVA

Uso de grupos fracionários em bobinagem de motor monofásico de capacitor permanente

Fonte: Catálogo Geral WEG


156

Problema Causas prováveis

O motor não arranca

- interrupção da alimentação - as escovas não assentam sobre os anéis - tensão excessivamente baixa - interrupção no arrancador

Arranque brusco

- resistência demasiado baixa, no arranque (rotor bobinado) - arrancador parcialmente interrompido ou com contactos queimados - arrancador mal ligado - curto-circuito entre espiras do enrolamento do rotor

O motor arranca com dificuldade

- tensão na rede muito baixa - queda de tensão excessiva nos condutores de alimentação - carga excessiva - um terminal do motor polifásico está ligado por erro ao neutro

O motor produz um zumbido no arranque

- resistências diferentes no reostato de arranque - curto-circuito entre espiras do rotor - interrupção num enrolamento do rotor

Aquecimento excessivo do motor, em funcionamento

- carga excessiva - tensão demasiado elevada (perdas elevadas no ferro) - tensão demasiado baixa (consumo excessivo de corrente) - condutor de fase partido (consumo excessivo de corrente) - interrupção num dos enrolamentos do estator (consumo excessivo de corrente)


1. Descreva o funcionamento de um motor elétrico.

2. Quais os principais componentes de um motor elétrico?

3. O que se pode saber visualizando a etiqueta de identificação de um motor elétrico?

4. Descreva os principais cuidados na instalação de um motor elétrico.

5. Quais as principais dicas na lubrificação na lubrificação, na armazenagem e na ventilação

de motores elétricos?

6. Faça um acompanhamento durante 1 semana na empresa o qual trabalha no setor de

manutenção elétrica das 10 avarias mais comuns em motores elétricos, e suas principais causas

e soluções. Apresente a turma.


157

15. ACOPLAMENTOS

Acoplamento é um conjunto mecânico, constituído de elementos de máquina, empregado

na transmissão de movimento de rotação entre duas árvores ou eixos-árvores, por exemplo no

acionamento de uma bomba hidráulica por um motor elétrico.

O acionamento pode ser feito direto ou passando por um redutor de velocidade, com ou

sem o sistema de frenagem.

Podem ser classificados em acoplamentos fixos, flexíveis e móveis.

15.1 ACOPLAMENTOS FIXOS

Os acoplamentos fixos servem para unir árvores de tal maneira que funcionem como se

fossem uma única peça, alinhando os eixos de forma precisa.

Por motivo de segurança, os acoplamentos devem ser construídos de modo que não

apresentem nenhuma saliência, pois provocaria um desbalanceamento quando em rotação do

conjunto mecânico.


158

15.1.1 Acoplamento rígido com flanges parafusadas

Esse tipo de acoplamento é utilizado quando

se pretende conectar árvores, e é próprio para a

transmissão de grande potência em baixa

velocidade.

15.1.2 Acoplamento com luva de compressão ou de aperto

Esse tipo de luva facilita a

manutenção de máquinas e equipamentos,

com a vantagem de não interferir no

posicionamento das árvores, podendo ser

montado e removido sem problemas de

alinhamento.

15.1.3 Acoplamento de discos ou pratos

Empregado na transmissão de grandes potências em casos especiais, como, por exemplo,

nas árvores de turbinas. As superfícies de contato nesse tipo de acoplamento podem ser lisas

ou dentadas.


159

15.2 ACOPLAMENTOS ELÁSTICOS

Esses elementos tornam mais suave a transmissão do movimento em árvores que tenham

movimentos bruscos, e permitem o funcionamento do conjunto com desalinhamento paralelo,

angular e axial entre as árvores.

Os acoplamentos elásticos são construídos em forma articulada, elástica ou articulada e

elástica. Permitem a compensação de até 6 graus de ângulo de torção e deslocamento angular

axial.

15.2.1 Acoplamento elástico de pinos

Os elementos transmissores são pinos de aço

com mangas de borracha.

15.2.2 Acoplamento perflex

Os discos de acoplamento são unidos perifericamente por uma ligação de borracha

apertada por anéis de pressão. Esse acoplamento permite o jogo longitudinal de eixos.


160

15.2.3 Acoplamento elástico de garras

As garras, constituídas por tocos de borracha, encaixam-se nas aberturas do contradisco e

transmitem o movimento de rotação.

Os acoplamentos de garras são destinados a montagens de eixos, absorvendo

desalinhamentos axiais, radiais e angulares além de amortecerem choques e vibrações

prejudiciais aos elementos de máquina tais como mancais, rolamentos, selos mecânicos,

retentores, etc.

Formados por dois cubos simétricos de ferro fundido, unidos por um colar de borracha

sintética altamente resistente, de construção simples e fácil montagem, esses acoplamentos de

uso universal, dispensam lubrificação e manutenção especiais. Suas peças são totalmente

intercambiáveis com similares de boas marcas existentes no mercado

15.2.4 Acoplamento elástico de fita de aço

Consiste de dois cubos providos de flanges

ranhuradas, nos quais está montada uma grade elástica

que liga os cubos. O conjunto está alojado em duas

tampas providas de junta de encosto e de retentor

elástico junto ao cubo. Todo o espaço entre os cabos e

as tampas é preenchido com graxa.

Apesar desse acoplamento ser flexível, os eixos devem estar bem alinhadas no ato de sua

instalação para que não provoquem vibrações excessivas em serviço.


161

15.2.5 Acoplamento de engrenagens

Os dentes possuem a forma ligeiramente curvada no sentido

axial, o que permite até 3 graus de desalinhamento angular. O anel

dentado (peça transmissora do movimento) possui duas carreiras de dentes que são separadas

por uma saliência central.

Construídos para compensar desalinhamentos entre eixos, torcionalmente rígidos,

flexíveis no sentido radial, angular e de aplicação universal e recomendável para suportar

torques elevados sujeitos a choques e em ambientes agressivos à borracha e materiais

sintéticos vedados mediante O-ring para graxa

15.2.6 Junta universal homocinética

Esse tipo de junta é usado para transmitir

movimento entre árvores que precisam sofrer variação

angular, durante sua atividade. Essa junta é constituída

de esferas de aço que se alojam em calhas.

A ilustração é a de junta homocinética usada em

veículos. A maioria dos automóveis é equipada com

esse tipo de junta.

15.3 ACOPLAMENTOS MÓVEIS

São empregados para permitir o jogo longitudinal das

árvores. Esses acoplamentos transmitem força e movimento

somente quando acionados, isto é, obedecem a um comando.

Os acoplamentos móveis podem ser: de garras ou dentes,

e a rotação é transmitida por meio do encaixe das garras ou de

dentes.

Geralmente, esses acoplamentos são usados em aventais

e caixas de engrenagens de máquinas-ferramenta

convencionais.


162

15.4 MONTAGEM DE ACOPLAMENTOS

� Colocar os flanges a quente, sempre que possível.

� Evitar a colocação dos flanges por meio de golpes: usar prensas ou dispositivos adequados.

� O alinhamento dos eixos deve ser o melhor possível mesmo que sejam usados

acoplamentos elásticos, pois durante o serviço ocorrerão os desalinhamentos a serem

compensados.

� Verificar a folga entre flanges, do alinhamento e concentricidade do flange com o eixo.

� Certificar-se de que os elementos de ligação estejam bem instalados antes de ligar.

15.5 LUBRIFICAÇÃO DE ACOPLAMENTOS

Os acoplamentos que requerem lubrificação, geralmente não necessitam cuidados

especiais. Recomenda-se seguir o fabricante do acoplamento e o manual da máquina.

No entanto, algumas características de lubrificantes para acoplamentos flexíveis são

importantes para uso geral:

� ponto de gota - 150ºC ou acima;

� consistência - NLGI nº2 com valor de penetração entre 250 e 300;

� baixo valor de separação do óleo e alta resistência à separação por centrifugação;

� deve possuir qualidades lubrificantes equivalentes às dos óleos minerais bem refinados de

alta qualidade;

� não deve corroer aço ou deteriorar o neopreme (material das guarnições).


163


1. Quais as funções de um acoplamento?

2. Escolha um tipo de acoplamento e faça um esboço indicando suas principais partes.

3. Quais as diferenças entre um acoplamento fixo, um flexível e um móvel?

4. Dê um exemplo de utilização de um acoplamento fixo, um flexível e um móvel.

5. Quais os tipos de acoplamentos flexíveis?

6. Quais as principais dicas na montagem de acoplamentos?

7. Faça um esboço indicando os desalinhamento que podem ocorrer na montagem de

um acoplamento.

8. Para um sistema mecânico com rotação de 600 rpm quais os valores recomendados

de folgas radias e angular? E se for 1800 rpm?

9. Quais as principais dicas quanto à lubrificação de um acoplamento?


164

16. GUIAS

A guia é um elemento de máquina que mantém, com certo

rigor, a trajetória de determinadas peças. Para ficar clara sua

descrição, apresentamos, como exemplo, a ilustração de uma

porta corrediça do box de um banheiro.

Nessa ilustração, o trilho serve como guia para a porta ter movimento de direção

controlada (trajetória da porta).

Uma outra definição diz que as guias são elementos de máquinas que permitem o

direcionamento do movimento executado por outros elementos mecânicos nelas condicionados.

Os movimentos de rotação executados por eixos são direcionados pelos mancais nos

quais se apóiam. Porém, em muitas máquinas, vários elementos executam movimento retilíneo

que é direcionado pelas guias constituídas por prismas deslizantes.

As figuras a seguir mostram guias prismáticas em corte e uma fresadora na qual eles são

aplicados.

As guias também são conhecidas pelo nome de vias de deslizamento ou vias deslizantes.

16.1 TIPOS DE GUIAS

No caso de se desejar movimento

retilíneo, geralmente são usadas guias

constituídas de peças cilíndricas ou

prismáticas. Essas peças deslizam dentro

de outra peça com forma geométrica

semelhante, conforme ilustrações.


165

As guias podem ser abertas ou

fechadas, como pode ser visto nas ilustrações

a seguir.

16.2 CLASSIFICAÇÃO DAS GUIAS

As guias classificam-se em dois grupos:

� guias de deslizamento e de rolamento.

As guias de deslizamento apresentam-se,

geralmente, nas formas vistas ao lado.

Em máquinas operatrizes são empregadas combinações de vários perfis de guias de

deslizamentos, conhecidos como barramento.

Um exemplo clássico é o barramento de um torno convencional, que servem de apoio

para o avental e o carro porta-ferramentas.

O quadro a seguir apresenta alguns perfis combinados e sua aplicação.


166

16.3 TIPOS DE BARRAMENTOS E RÉGUAS DE AJUSTE

Quando uma ou mais peças se movimentam apoiadas em

guias, as superfícies entram em contato por atrito. Com o

passar do tempo, o movimento vai provocando desgaste das

superfícies dando origem a folga no sistema, mesmo que ele

seja sempre lubrificado.

Para evitar que essa folga prejudique a precisão do

movimento é preciso que ela seja compensada por meio de

réguas de ajuste. As réguas têm perfil variado, de acordo com a dimensão da folga.

Tipos de barramentos e suas respectivas réguas de ajuste.

16.4 MATERIAL DE FABRICAÇÃO DAS GUIAS

As vias deslizantes estão sujeitas ao desgaste por abrasão; solda a frio; sinterização ou

vitrificação. Por causa desses fenômenos, os materiais utilizados na fabricação de vias

deslizantes devem apresentar a capacidade de sofrer desgastes mútuos.

Geralmente, o barramento, ou seja, conjunto de guias de deslizamento é feito com ferro

fundido. Conforme a finalidade do emprego da guia, ela pode ser submetida a um tratamento

para aumentar a dureza de sua superfície.

Entre os materiais existentes para fabricar vias deslizantes, o ferro fundido é o mais

empregado, que pode conforme o caso, formar vias brandas ou duras.


167

As vias duras são tratadas por chama ou por indução e retificadas.

Em algumas máquinas, no lugar de vias deslizantes temperadas, utilizam-se tiras de aço

temperado que são encaixadas e aparafusadas ao barramento.

16.5 PROTETORES E LUBRIFICAÇÃO DAS VIAS DESLIZANTES

As vias deslizantes das máquinas de usinagem estão expostas à ação de cavacos, óxidos

metálicos, pó de fundição e partículas abrasivas diversas. Por esse motivo, elas devem ser

protegidas. O melhor protetor para as vias deslizantes são os foles tipo acordeão. As vias

deslizantes podem ser protegidas com rodos ou raspadores de borracha pressionados contra o

barramento.

De modo geral, as guias são lubrificadas com óleo, que é introduzido entre as

superfícies em contato por meio de ranhuras ou canais de lubrificação. O óleo deve correr pelas

ranhuras de modo que atinja toda a extensão da pista e forme uma película lubrificante. Essas

ranhuras são feitas sempre na pista da peça móvel, conforme mostram as ilustrações.


168

16.6 GUIAS DE ROLAMENTO

As guias de rolamento geram menor atrito que as guias de deslizamento, porque os

elementos rolantes giram entre as guias. Os elementos rolantes podem ser esferas ou rolos.

Os tipos de guias ilustrados foram utilizados, inicialmente, em máquinas de medição.

Atualmente, são largamente empregados em máquinas CNC.

São vantagens das guias rolamentadas:

� a espessura da película de óleo de lubrificação mantém-se praticamente constante entre as

esferas de rolamento e suas vias;

� para velocidades pequenas (1 mm/min) as vias não deslizam por solavancos;

� a exatidão inicial das vias fica durável por um longo tempo;

� o nível da mesa permanece invariável, já que não existe variação da camada de

lubrificante;

� capacidade automática de alinhamento e ajuste;

� suporte esforços maiores em rotação também mais elevada;


169

16.7 CONSERVAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE GUIAS

Para conservar as guias de deslizamento e de rolamento em bom estado, são

recomendadas as seguintes medidas:

� Manter as guias sempre lubrificadas.

� Protegê-las quando são expostas a um meio abrasivo.

� Protegê-las com madeira quando forem usadas como apoio de algum objeto.

� Providenciar a manutenção do ajuste da régua, sempre que necessário.

Nas inspeções periódicas, a equipe de manutenção verifica os seguintes itens:

� folga das vias deslizantes, que devem ser ajustadas por meio das réguas de ajuste;

� protetores das vias, que devem ser substituídos ou reparados;

� folgas do sistema de acionamento, que devem ser ajustadas;

� sistema de lubrificação, que deve estar desobstruído para manter as guias lubrificadas.

Quando as guias de barramento atingem o ponto de reforma, esta pode ser executada

por processo mecânico convencional ou por revestimento deslizante.

O processo convencional geralmente consiste em retificar o barramento e ajustar o carro;

ou em retificar as vias do carro e usinar o barramento para inserir-lhe tiras de aço temperado.

O revestimento deslizante é feito com resina epóxi aditivada em estado líquido ou

pastoso.

O processo mecânico convencional consiste em usinar e depois rasquetear as guias.

16.7.1 Rasquetear

Rasquetear é a operação mecânica que consiste em extrair partículas metálicas muito

pequenas da superfície de uma peça previamente usinada por limagem, torneamento,

fresagem, aplainamento ou retificação.

Essa operação tem dois grandes objetivos:

� corrigir a superfície das peças para suavizar os pontos de atrito;

� contribuir para a formação de uma película de óleo entre as superfícies de contato de peças

que deslizam entre si.

O rasqueteamento é executado por meio de uma ferramenta de borda afiada chamada

rasquete.


170

16.7.2 Tipos de rasquete

As figuras abaixo mostram alguns tipos de rasquete manuais e uma máquina elétrica de

rasquetear.

Os rasquetes são feitos de aços-liga para ferramentas. Essas ferramentas são forjadas,

conformadas, temperadas e revenidas. Após o revenimento, são afiadas e acabadas.

As pontas intercambiáveis, quando utilizadas em rasquetes que as admitem, são feitas de

aço ao tungstênio, que é bastante duro, sendo indicados para metais ou ligas metálicas duras.

O ângulo de corte dos rasquetes varia de 60° a 110°.

Dependendo do número de pontos de apoio que uma área de 25 mm2 apresenta, temos 4

graus de qualidade do rasqueteado, ou seja:

� rasqueteado desbastado de ajuste;

� rasqueteado desbastado de desbaste;

� rasqueteado fino de acabamento;

� rasqueteado finíssimo de acabamento.


171

16.7.3 Manuseio do rasquete plano

O rasquete plano, um dos mais utilizados na prática, exige paciência, força muscular e

muita habilidade por parte do operador.

No rasqueteado de desbaste deve-se atacar a peça com fortes impulsos, e o rasquete

deve ser apoiado pelo peso do

corpo. À medida que a superfície da

peça vai melhorando, os impulsos

deverão ser mais curtos e rápidos.

No rasqueteado de acabamento fino, o rasquete deve ser girado sobre o seu eixo

longitudinal durante o impulso.

No rasqueteado de acabamento finíssimo, o rasquete, além de ser girado sobre o seu

próprio eixo longitudinal, deve ser aplicado com pressão menor e curso mais curto.

Seja qual for o tipo de rasqueteado a ser executado, os impulsos deverão ser executados

de dentro para fora, seguindo a borda da peça a 45° e prosseguir em fileiras.


172

16.7.4 Controle do rasqueteamento

O controle do grau de rasqueteamento é feito por meio de mesas, réguas e cilindros de

controle. As mesas de controle são pranchas de ferro fundido com superfícies cuidadosamente

trabalhadas, isto é, planas e lisas. A parte inferior das mesas de controle é provida de nervuras

que evitam suas deformáveis.

As mesas de controle são fabricadas em tamanhos padronizados e utilizadas para verificar

os pontos de apoio das superfícies planas

rasqueteadas.

A verificação é efetuada passando-se tinta na

superfície da mesa de controle e a peça é apoiada

sobre ela. Quando a peça for de grande dimensão

superficial, deve-se apoiar a mesa sobre a peça que

ser controlada. Se necessário, a mesa dever ser deslocada ao longo da superfície da peça. As

marcas de tinta que ficam na superfície da mesa indicam pontos de apoio que deverão ou não

ser rasqueteados, dependendo do grau de acabamento que se deseja obter.

As réguas e os cilindros de controle apresentam dimensões que variam de 100 mm a 2000

mm de comprimento. Esses instrumentos de controle são fabricados segundo a norma DIN 876,

com três graus de qualidade distintos, conforme a exatidão de acabamento de suas superfícies.

Tanto a régua quanto o cilindro de controle não devem ser utilizados para traçagem e

alinhamento. Esses instrumentos, depois de utilizados, devem ter a face de controle limpa,

coberta com uma película de vaselina sólida ou graxa e guardados convenientemente em locais

aonde não venham a sofrer pancadas.


1. O que é para que serve uma guia ou guias?

2. Quais os dois tipos de guias? No que diferem? Faça um esboço.

3. Numa máquina ferramenta onde se pode ver a aplicação das guias?

4. Como ocorre a lubrificação das guias deslizantes?

5. O que aconteceria se entrasse partículas nas guias? Como é feita a proteção das guias?

6. Quais as vantagens das guias rolamentadas em relação às deslizantes?

7. Quais as principais dicas ma manutenção das guias deslizantes e rolamentadas?


173

17. VEDAÇÕES

Vedação é o processo usado para impedir a passagem, de maneira estática ou dinâmica,

de líquidos, gases e sólidos particulados (pó) de um meio para outro. Por exemplo,

consideremos uma garrafa de refrigerante lacrada. A tampinha em si não é capaz de vedar a

garrafa. É necessário um elemento contraposto entre a tampinha e a garrafa de refrigerante

impedindo a passagem do refrigerante para o exterior e não permitindo que substâncias

existentes no exterior entrem na garrafa.

Os elementos de vedação atuam de maneira diversificada e são específicos para cada tipo

de atuação. Exemplos: tampas, bombas, eixos, cabeçotes de motores, válvulas, etc.

É importante que o material do vedador seja compatível com o produto a ser vedado,

para que não ocorra uma reação química entre eles. Se houver reação química entre o vedador

e o produto a ser vedado, poderá ocorrer vazamento e contaminação do produto. Um

vazamento, em termos industriais, pode parar uma máquina e causar contaminações do

produto que, conseqüentemente, deixará de ser comercializado, resultando em prejuízo à

empresa.

Os materiais usados como elementos de vedação são: juntas de borracha, papelão,

velumóide, anéis de borracha ou metálicos, juntas metálicas, retentores, gaxetas, selos

mecânicos, etc.

17.1 JUNTAS DE BORRACHA

São vedações empregadas em partes estáticas, muito usadas em equipamentos, flanges

etc. Podem ser fabricadas com materiais em forma de manta e ter uma camada interna de lona

(borracha lonada) ou materiais com outro formato.

17.1.1 Anéis de borracha (ring)

São vedadores usados em partes estáticas ou dinâmicas de máquinas ou equipamentos.

Estes vedadores podem ser comprados nas dimensões e perfis padronizados ou confeccionados

colando-se, com adesivo apropriado, as pontas de um fio de borracha com secção redonda,

quadrada ou retangular. A vantagem do anel padronizado é que nele não existe a linha de

colagem, que pode ocasionar vazamento.


174

Os anéis de borracha ou anéis da linha ring são bastante utilizados em vedações

dinâmicas de cilindros hidráulicos e pneumáticos que operam à baixa velocidade.

17.1.2 Juntas de papelão

São empregadas em partes estáticas de máquinas ou equipamentos como, por exemplo,

nas tampas de caixas de engrenagens. Essa tipa de junta pode ser comprada pronta, ou

confeccionada, conforme o formato da peça que vai utilizá-la.

17.1.3 Juntas metálicas

São destinadas à vedação de equipamentos que operam com altas pressões e altas

temperaturas. São geralmente fabricadas em aço de baixo teor de carbono, em alumínio, cobre

ou chumbo. São normalmente aplicadas em flanges de grande aperto ou de aperto limitado.

17.1.4 Juntas de teflon

Material empregado na vedação de produtos como óleo, ar e água. As juntas de teflon

suportam temperaturas de até 260°C.

17.1.5 Juntas de amianto

Material empregado na vedação de fornos e outros equipamentos. O amianto suporta

elevadas temperaturas e ataques químicos de muitos produtos corrosivos.

17.1.6 Juntas de cortiça

Material empregado em vedações estáticas de produtos como óleo, ar e água submetidos

a baixas pressões. As juntas de cortiça são muito utilizadas nas vedações de tampas de cárter,

em caixas de engrenagens, etc.


175

17.2 RETENTORES

O vedador de lábio, também conhecido pelo nome de

retentor, é composto essencialmente por uma membrana

elastomérica em forma de lábio e uma parte estrutural

metálica semelhante a uma mola que permite sua fixação

na posição correta de trabalho.

A função primordial de um retentor é reter óleo, graxa

e outros produtos que devem ser mantidos no interior de

uma máquina ou equipamento.

O retentor é sempre aplicado entre duas peças que executam movimentos relativos entre

si, suportando variações de temperatura.

17.2.1 Elementos de um retentor básico

Os elementos de um retentor básico encontram-se a seguir.

Acompanhe as legendas pela ilustração.


176

17.2.2 Tipos de perfis de retentores

As figuras seguintes mostram os tipos de perfis mais

usuais de retentores.

A vedação por retentores se dá através da

interferência do lábio sobre o eixo. Esta condição de

trabalho provoca atrito e a conseqüente geração de calor na

área de contato, o que tende a causar a degeneração do

material do retentor, levando o lábio de vedação ao

desgaste. Em muitas ocasiões provoca o desgaste no eixo

na região de contato com o retentor.

A diminuição do atrito é conseguida com a escolha

correta do material elastomérico.

17.2.3 Recomendações para a aplicação dos retentores

Para que um retentor trabalhe de modo eficiente e tenha uma boa durabilidade, a

superfície do eixo e o lábio do retentor deverão atender aos seguintes parâmetros:

• O acabamento da superfície do eixo deve ser obtido por retificação, seguindo os padrões

de qualidade exigidos pelo projeto.

• A superfície de trabalho do lábio do retentor deverá ser isenta de sinais de batidas,

sulcos, trincas, falhas de material, deformação e oxidação.

• A dureza do eixo, no local de trabalho do lábio do retentor, deverá estar acima de 28

HRC.

A tabela a seguir mostra quatro tipos de elastômeros e suas recomendações genéricas de

uso diante de diferentes fluidos e graxas, bem como os limites de temperatura que eles podem

suportar em trabalho.


177

17.2.4 Condições de armazenagem dos retentores

Durante o período de armazenamento, os retentores deverão ser mantidos nas próprias

embalagens. A temperatura ambiente deverá permanecer entre 10ºC e 40ºC. Manipulações

desnecessárias deverão ser evitadas para preservar os retentores de danos e deformações

acidentais. Cuidados especiais precisam ser observados quanto aos lábios dos retentores,

especialmente quando eles tiverem que ser retirados das embalagens.


178

17.2.5 Pré-lubrificação dos retentores

Recomenda-se pré-lubrificar os retentores na hora da montagem. A pré-lubrificação

favorece uma instalação perfeita do retentor no alojamento e mantém uma lubrificação inicial

no lábio durante os primeiros giros do eixo. O fluido a ser utilizado na pré-lubrificação deverá

ser o mesmo fluido a ser utilizado no sistema, e é preciso que esteja isento de contaminações.

17.2.6 Cuidados na montagem do retentor

No alojamento:

• A montagem do retentor no alojamento deverá ser efetuada com o auxílio de prensa

mecânica, hidráulica e um dispositivo que garanta o perfeito esquadrejamento do retentor

dentro do alojamento.

• A superfície de apoio do dispositivo e o retentor deverão ter diâmetros próximos para

que o retentor não venha a sofrer danos durante a prensagem.

• O dispositivo não poderá, de forma alguma, danificar o lábio de vedação do retentor.

Montagem do retentor no eixo

Os cantos do eixo devem ter chanfros entre 15º e 25º para facilitar a entrada do

retentor. Não sendo possível chanfrar ou arredondar os cantos, ou o retentor ter de passar

obrigatoriamente por regiões com roscas, ranhuras, entalhes ou outras irregularidades,

recomenda-se o uso de uma luva de proteção para o lábio. O diâmetro da luva deverá ser

compatível, de forma tal que o lábio não venha a sofrer deformações.

17.2.7 Cuidados na substituição do retentor

• Sempre que houver desmontagem do conjunto que implique desmontagem do retentor

ou do seu eixo de trabalho, recomenda-se substituir o retentor por um novo.

• Quando um retentor for trocado, mantendo-se o eixo, o lábio do novo retentor não

deverá trabalhar no sulco deixado pelo retentor velho.

• Riscos, sulcos, rebarbas, oxidação e elementos estranhos devem ser evitados para não

danificar o retentor ou acarretar vazamento.


179

• Muitas vezes, por imperfeições no alojamento, usam-se adesivos (colas) para garantir a

estanqueidade entre o alojamento e o retentor. Nessa situação, deve-se cuidar para que o

adesivo não atinja o lábio do retentor, pois isso comprometeria seu desempenho.

17.2.8 Análise de falhas em retentores


180

17.3 GAXETAS

Gaxetas são elementos mecânicos utilizados para vedar a passagem de um fluxo de fluido

de um local para outro, de forma total ou parcial. Os materiais usados na fabricação de gaxetas

são: algodão, juta, asbesto (amianto), náilon, teflon, borracha, alumínio, latão e cobre. A esses

materiais são aglutinados outros, tais como: óleo, sebo, graxa, silicone, grafite, mica etc.

A função desses outros materiais que são aglutinados às gaxetas é torná-las

autolubrificadas. Em algumas situações, o fluxo de fluido não deve ser totalmente vedado, pois

é necessária uma passagem mínima de fluido com a finalidade de auxiliar a lubrificação entre o

eixo rotativo e a própria gaxeta. A este tipo de trabalho dá-se o nome de restringimento.

O restringimento é aplicado, por exemplo, quando se trabalha com bomba centrífuga de

alta velocidade. Nesse tipo de bomba, o calor gerado pelo atrito entre a gaxeta e o eixo rotativo

é muito elevado e, sendo elevado, exige uma saída controlada de fluido para minimizar o

provável desgaste.

A caixa de gaxeta mais simples apresenta um cilindro oco onde ficam alojados vários

anéis de gaxeta, pressionados por uma peça chamada sobreposta. A função dessa peça é

manter a gaxeta alojada entre a caixa e o eixo, sob pressão conveniente para o trabalho.

A seguir mostramos gaxetas alojadas entre um eixo e um mancal e a sobreposta.

As gaxetas são fabricadas em forma de cordas para serem recortadas ou em anéis já

prontos para a montagem.

As figuras seguintes mostram gaxetas em forma de corda, anéis e algumas de suas

aplicações.


181

17.3.1 Seleção da gaxeta

A escolha da gaxeta adequada para cada tipo de trabalho deve ser feita com base em

dados fornecidos pelos catálogos dos fabricantes. No entanto, os seguintes dados deverão ser

levados em consideração:

• material utilizado na confecção da gaxeta;

• dimensões da caixa de gaxeta;

• fluido líquido ou gasoso bombeado pela máquina;

• temperatura e pressão dentro da caixa de gaxeta;

• tipo de movimento da bomba (rotativo/alternativo);


182

• material utilizado na construção do eixo ou da haste;

• ciclos de trabalho da máquina;

• condições especiais da bomba: alta ou baixa temperatura; local de trabalho (submerso

ou não); meio (ácido, básico, salino) a que se encontra exposta.

17.3.2 Substituição da gaxeta

A gaxeta deve ser removida com um par de saca-gaxeta com tamanho adequado. O

interior da caixa de gaxeta deve ser bem limpo. O grau de limpeza poderá ser verificado com o

auxílio de um espelho ou lâmpada, caso seja necessário.

Caso não exista uma gaxeta padronizada, deve-se substituí-la por uma em forma de

corda, tomando cuidado em seu corte e montagem. O corte deverá ser a 45° para que haja

uma vedação. A gaxeta deverá ser montada escalonadamente para que não ocorra uma

coincidência dos cortes ou emendas, evitando assim possíveis vazamentos conforme mostra a

figura seguinte.


183

17.3.3 Análise de falhas nas gaxetas


184

17.4 SELO MECÂNICO

O selo mecânico é um vedador de pressão que utiliza princípios hidráulicos para reterem

fluidos. A vedação exercida pelo selo mecânico se processa em dois momentos: a vedação

principal e a secundária.

17.4.1 Vedação principal

A vedação principal é feita num plano perpendicular ao eixo por meio do contato

deslizante entre as faces altamente polidas de duas peças, geralmente chamadas de sede e

anel de selagem. A sede é estacionária e fica conectada numa parte sobreposta. O anel de

selagem é fixado ao eixo e gira com ele.

Para que as faces do anel de selagem e da sede permaneçam sempre em contato e

pressionadas, utilizam-se molas helicoidais conectadas ao anel de selagem.

As figuras a seguir mostram alguns tipos de sedes e de anéis de selagem, bem como um

selo mecânico em corte.

17.4.2 Vedação secundária


185

A vedação secundária, aplicada à sede e ao anel de selagem, pode ser feita por meio de

vários anéis com perfis diferentes, tais como: junta, anel o'ring, anel "V", cunha, fole etc.

17.4.3 Vantagens do uso do selo mecânico

Os selos mecânicos são utilizados com vantagens em relação às gaxetas, pois não

permitem vazamentos e podem trabalhar sob grandes velocidades e em temperaturas e

pressões elevadas, sem apresentarem desgastes consideráveis. Eles permitem a vedação de

produtos tóxicos e inflamáveis.

Vantagens:

• Reduz o atrito entre o eixo da bomba e o elemento de vedação reduzindo,

conseqüentemente, a perda de potência.

• Elimina o desgaste prematuro do eixo e da bucha.

• A vazão ou fuga do produto em operação é mínima ou imperceptível.

• Permite operar fluidos tóxicos, corrosivos ou inflamáveis com segurança.

• Tem capacidade de absorver o jogo e a deflexão normais do eixo rotativo.

O selo mecânico é usado em equipamentos de grande importância como bombas de

transporte em refinarias de petróleo; bombas de lama bruta nos tratamentos de água e esgoto;

bombas de submersão em construções; bombas de fábricas de bebidas; em usinas

termoelétricas e nucleares.

Ao utilizar a gaxeta, o vazamento deverá permanecer constante, para que diminuam o

desgaste do eixo e da luva através da lubrificação com o próprio produto.

A gaxeta também ocasiona a troca prematura do eixo e da luva, em função do atrito. Já

com a utilização do selo mecânico, tais situações não ocorrem, pois o estancamento do produto


186

é quase total, havendo apenas um microvazamento que é imperceptível, e, como existe atrito

apenas nas interfaces axiais de vedação, as vidas úteis da luva e do eixo são prolongadas de

maneira extremamente considerável.

O engaxetamento requer também o ajuste constante para que possa continuar o

desempenho, porém, quando o ajuste se faz em temperaturas de até 300°C, coloca-se em jogo

todo o processo de trabalho, inclusive a saúde do operador, pois o risco de acidente se torna

grande. Já no caso do selo mecânico, a situação é bem diferente, pois uma vez montado o

mesmo não requer ajustes rotineiros, ele exige apenas que o equipamento esteja em plenas

condições de trabalho, e que as pessoas que o manuseie sejam preparadas e tenham

conhecimento para a montagem.

17.4.4 Cuidados com Manuseio e Montagem

Os cuidados com o manuseio e a montagem do selo mecânico são essenciais para um

bom desempenho do equipamento.

Quanto à sua armazenagem, aconselha-se que sejam guardados em locais isentos de

poeira, umidade e temperaturas elevadas. Durante sua montagem, verificar se está isento de

impurezas, marcas por pancadas e faces e anéis O'ring em perfeitas condições.

Utilizar sempre papel toalha, álcool, vaselina ou graxa molikote, glicerina e ferramentas

adequadas e em boas condições.

Aconselha-se observar a folga radial e axial do eixo, excentricidade de giro e a

perpendicularidade do eixo em relação à caixa. Todos os cantos devem ser chanfrados com 1,5

mm x 30 graus e arredondados a fim de evitar que Foles e O'rings se danifiquem.


1. O que é e para que serve as vedações?

2. Qual o tipo de vedação usada em atuadores pneumáticos e hidráulicos? Por quê?

3. Quando se usa um retentor? E uma gaxeta? E uma junta? E um selo mecânico?

4. Quais as dicas quanto a armazenagem e lubrificação dos retentores?

5. Quais os principais problemas, causas e soluções na utilização de retentores, gaxetas e

selos mecânicos?

18. TERMOGRAFIA


187

Tudo ao nosso redor, bem como nós próprios, constantemente emitimos energia térmica

para o meio ambiente na forma de energia radiante infravermelha invisível ao olho humano. À

medida que o objeto se aquece ele irradiará mais e mais energia de sua superfície. Nós

estamos aptos a sentir essa irradiação infravermelha, mas não podemos vê-la com os nossos

olhos.

A técnica de fazer a radiação infravermelha invisível em radiação visível ao olho humano é

chamada de imageamento térmico ou termografia infravermelha.

Termografia é genericamente definida como a técnica de sensoriamento remoto que

possibilita a medição de temperaturas e a formação de termogramas, ou imagens térmicas

digitais, de um componente, equipamento ou processo, a partir da radiação infravermelha

naturalmente emitida pelos corpos.

Termografia é a técnica que estende a visão humana através do espectro infravermelho.

18.1 TIPOS E PRINCÍPIO DE ENSAIO

18.1.1 Termografia qualitativa

É o ramo da termografia onde as informações obtidas sobre um componente,

equipamento ou processo, provêm da análise de diferenças em padrões de distribuição térmica

nos mesmos.

18.1.2 Termografia quantitativa

É o ramo da termografia onde as informações obtidas sobre um objeto, equipamento ou

sistema provêm da medição direta das temperaturas associadas aos padrões de distribuição

térmica observados.

18.1.3 Princípio de ensaio

A passagem da corrente elétrica por zonas de mal-contato produz um aquecimento nas

emendas ou conexões devido a centelhamento ou perdas de calor. Este aquecimento pode

chegar a uma intensidade tal que faça fundir ou romper as conexões ou emendas.

Desequilíbrios de cargas podem facilmente causar desequilíbrios de corrente em sistemas

polifásicos, o que fatalmente causa um desequilíbrio térmico entre as fases. Uma fase

sobrecarregada é facilmente detectada pela termografia infravermelha.


188

O espectro infravermelho de temperatura fornece uma imagem térmica do objeto em

estudo. Esta imagem é obtida através da decomposição cromática de toda a faixa de

temperaturas irradiadas pelo objeto.

O infravermelho é uma freqüência eletromagnética naturalmente emitida por qualquer

corpo, com intensidade proporcional a sua temperatura. São, portanto, emissões de

infravermelho através de uma tela de TV, produzindo imagens técnicas chamadas de

TERMOGRAMAS, que, em resumo, permitem a visualização da distribuição de calor na região

focalizada.

Assim, através do termovisor, fica extremamente fácil a localização de regiões quentes ou

frias, através da interpretação dos termogramas que fornecem imagens, em faixas de

temperatura que podem cobrir de –40 a 1500 ºC.

A radiação infravermelha não é visível a olho nu. Para que possamos estudá-la é

necessário o uso de lentes especiais que filtrem a radiação e traduzam o espectro

eletromagnético em um espectro de cores ao qual chamamos espectro térmico.

Este espectro pode ser visualizado em uma escala monocromática ou policromática. Em

ambas as escalas a cor preta se associará à faixa mais fria do espectro, assim como a cor

branca se associará à faixa mais quente.

Instrumentos de termografia ou de imageamento térmico empregam um sistema ótico

para captar e focalizar a energia infravermelha capturada pelo sistema da cena para o detector

do aparelho. O detector é sensível à energia na porção infravermelha do espectro

eletromagnético conforme mostrado abaixo.

O detector converte essa energia em um sinal elétrico proporcional ao qual ele é então

amplificado. Esse sinal amplificado é enviado para um processador de vídeo e então para um

display visual, similar a um tubo de raios catódicos ou um visor de cristal líquido chamado

viewfinder. A imagem mostrada no viewfinder é um mapa de temperatura no qual as suas

variações num nível de cinzas até imagens coloridas correspondem às diferenças de energias

radiantes. Esse mapeamento térmico é chamado de termograma.


189

18,4°C

41,3°C

20

25

30

35

40

18.1.4 Escala Monocromática

A escala monocromática vai do preto ao branco através de

suaves variações de tonalidades de cinza.

18.1.5 Escala Policromática

A escala policromática vai do preto ao branco através de

suaves variações de tonalidades de cores, que dependem da escala

usada. Usa-se a escala IRON, que vai do preto ao branco através

de tonalidades de violeta, azul, rosa, vermelho, laranja e amarelo.

18.2 A TERMOGRAFIA NA MANUTENÇÃO

Detectar mecanismos de desgaste para prevenir a degeneração dos equipamentos é hoje

o objetivo fundamental da manutenção, atividade tão antiga quanto às máquinas, mas que vem

passando por sucessivas etapas de evolução para assegurar crescente confiabilidade aos

equipamentos e sistemas de produção.

Em qualquer sistema de manutenção considerado (preventiva, preditiva ou TPM), a

termografia se apresenta como técnica de inspeção de grande utilidade, uma vez que permite:

� A realização de medições sem contato físico com a instalação (segurança).

� Verificação de equipamentos em pleno funcionamento (não interferência na produção).

� A inspeção de grandes superfícies em pouco tempo (alto rendimento).

18.2.1 As vantagens da termografia

� Manutenção Preditiva – permite antecipar danos que possam causar elevados custos nos

reparos;

� Planejamento – permite um prévio planejamento antes da conclusão do serviço poupando

tempo;

� Estoques – a prevenção de problemas em potencial permite o baixo investimento na

estocagem;

18,4°C

41,3°C

20

25

30

35

40


190

� Consumo de energia – permite corrigir problemas que causam perda e consumo de energia

em excesso devido ao sobreaquecimento;

� Avaliação das cargas nos painéis – fácil diagnóstico durante o funcionamento do

equipamento;

� Tempo – inspeção de uma grande quantidade de equipamentos em curto período de

tempo;

� Evitar incêndios - devido a falhas em equipamentos sujeitos a esse tipo de risco;

� Apoio à equipe de manutenção – avaliação da qualidade de serviços executados;

� Vida Útil – ao detectar o problema evita-se a queima ou perda desnecessária de peças

� Termograma em foto digital;

� Maior rapidez de coleta - permite a inspeção de uma grande quantidade de equipamentos,

em curto espaço de tempo, sem interromper o funcionamento;

� Sistemas Multi-Mídia com gravação de voz e texto.

18.2.2 Áreas de aplicação da termografia

A termografia está fundamentada na manutenção "Preventiva e Preditiva", e suas

principais aplicações na indústria incluem a área elétrica (onde é importante a localização de

componentes defeituosos sem a necessidade de contato físico), na medição de redes elétricas

de distribuição, subestações elétricas de transmissão e CCM’s – central de controle de motores.

Utilizada também nas áreas siderúrgica e petroquímica, onde é grande o número de

processos envolvendo vastas quantidades de calor. Nesses locais, problemas operacionais

podem ser relacionados diretamente com as distribuições externas de temperatura nos

equipamentos.

A termografia é usada também em fábricas de papel e no controle de perdas térmicas.

Isto é bastante importante, tendo em vista os crescentes custos da energia.

Pode ser usada também na medição de rolos de correias transportadoras, esteira de trator

D -11, câmara refratária de secadores de minério e caldeiras, assim como em todos os sistemas

onde as falhas se manifestem através de variações de temperaturas.

Cita-se ainda aplicação no monitoramento de sistemas mecânicos como rolamentos e

mancais, vazamentos de vapor em plantas industriais, análise de isolamentos térmicos e

refratários, acompanhamento de performance de placas e circuitos eletrônicos, pesquisas

científicas de trocas térmicas.

Na indústria automobilística é utilizada no desenvolvimento e estudo do

comportamento de pneumáticos, desembaçador do pára-brisa traseiro, no turbo, nos freios, no


191

sistema de refrigeração, etc. Na siderurgia tem aplicação no levantamento do perfil térmico dos

fundidos durante a solidificação, na inspeção de revestimentos refratários dos fornos.

A indústria química emprega a termografia para a otimização do processo e no controle

dos reatores e torres de refrigeração, a engenharia civil inclui a avaliação do isolamento térmico

de edifícios e determina detalhes construtivos das construções como, vazamentos.

Elétrica

Consiste na detecção de componentes aquecidos em toda rede de energia elétrica (Linha

de transmissão, subestações alta tensão, painéis elétricos média e baixa tensão, etc.). Esse

aquecimento poderá ser devido a um mau contato, oxidação, desgaste ou mesmo sobrecarga

de circuito.

Barramentos, muflas, transformadores: Primário e Secundário, disjuntores, TC’s, TP’s,

cadeias de Isoladores, isoladores de pedestal, cruzetas, chaves fusíveis, chave a óleo, auto-

transformadores, cabos isolados, conexões e conectores prensados e de impactos, cubículos de

medições e proteção, pára-raios, seccionadoras, bases e fusíveis, chapas separadoras entre

cubículos, entradas, chaves seccionadoras, réguas de bornes, caixa de ligação de motores,

carcaças de motores, tiristores e pontes, etc

Sistemas Elétricos de Alta Tensão

Sistemas Elétricos de Baixa e Média Tensão


192

Térmica

Refere-se à localização de perdas de calor em equipamentos, a exemplo dos fornos,

estufas (rompimento do revestimento térmico), caldeiras (vedações, tampas de inspeções) e

linhas de vapor (válvulas, revestimentos térmicos das tubulações), etc.

Mecânica

A aplicação da termografia em sistemas eletromecânicos engloba a inspeção de motores

elétricos, carcaças, mancais, rolamentos, acoplamento, polias, etc.

Os aquecimentos detectados podem ser provocados por queda na isolação elétrica, curtos

entre espiras, mau contato em conexões, sobrecarga, falta de lubrificação, vibração, deficiência

na ventilação ou falha no controle de velocidade (inversores), dentre outros.

Nos motores elétricos, os aquecimentos podem também se manifestar nos rolamentos,

sobretudo do lado do acoplamento.

É importante salientar que, embora a temperatura máxima de trabalho do rolamento

possa ser mais elevada que a medida, nesse tipo de ocorrência o rolamento é a fonte do

aquecimento, estando a pelo menos 70ºC e/ou 20ºC acima da temperatura do motor.


193

Limites de temperatura para rolamentos comuns(ºC)

(Vibrations Magazine) - Temp Ambiente = 40ºC

Tipo de Lubrificação Alerta Máximo

Graxa 100 - 70 >100

Banho de óleo 65 – 95 >95

Circuito de óleo 60 – 85 >85

Nos acoplamentos o aquecimento anormal é geralmente associado ao desalinhamento. No

caso de acoplamentos de compensação, a falta de lubrificação ou a quebra do elemento

elástico, na parte interna do conjunto.

Em ambos os casos adotam-se um aquecimento de 20 ºC em relação ao ambiente como

limite de alerta. Acima desse valor recomenda-se a verificação do mesmo.

Correias muito esticadas podem provocar esforços excessivos nas pontas dos eixos e nos

rolamentos. Por outro lado, as correias soltas irão gerar vibrações que também podem

ocasionar danos.

Processos

Controle térmico, principalmente em sistemas com isolamento, gera enormes benefícios

econômicos e para a segurança industrial de um modo geral. Falhas térmicas em refratários são

extremamente onerosas e danosas para as indústrias e colocam em risco vidas humanas.

Exemplo de

relatório gerado

Extrusão Processamento de papel


194

18.3 PRINCIPAIS SISTEMAS INFRAVERMELHOS

Os sistemas infravermelhos têm por objetivo transformar a radiação infravermelha

captada em informação térmica que, dependendo da finalidade a que se destina, pode ser

qualitativa ou quantitativa. Com o propósito de atender às necessidades específicas de cada

aplicação, diversos tipos de sistemas foram desenvolvidos, diferindo entre si na forma de

realizar a varredura da cena, no tipo de detector utilizado e na apresentação da informação.

Os principais sistemas infravermelhos atualmente em uso são os radiômetros e os

termovisores.

18.3.1 Radiômetros

São os sistemas mais simples. Neles a radiação é coletada por um arranjo óptico fixo, e

dirigido a um detector do tipo termopilha, piroelétrico ou quântico, onde é transformada em

sinal elétrico. Os radiômetros são em geral portáteis, mas podem ser empregados também no

controle de processos a partir de montagens mecânicas fixas ou móveis. Graças à utilização de

microprocessadores, os resultados das medições podem ser memorizados para o cálculo de

temperaturas e seleção de valores.

A apresentação dos resultados é normalmente feita por meio de mostradores analógicos e

digitais, podendo ainda ser impressa em papel ou gravada para posterior análise.


195

18.3.2 Termovisores

São sistemas imageadores dotados de recursos para a análise e medição de distribuições

térmicas. Os termovisores compõem-se, em geral, de uma unidade de câmera e de uma

unidade de vídeo (display). A unidade de câmera compreende o receptor óptico, os

mecanismos de varredura vertical e horizontal, o detector e o sistema de resfriamento.

Tal como nos equipamentos fotográficos, os termovisores possuem objetivas

intercambiáveis que possibilitam adequar o campo de visão do aparelho às necessidades

específicas de cada observação.

As imagens são comumente apresentadas em preto e branco, podendo ser convertidas

em imagens coloridas pela substituição da escala de cinza por uma escala de cores.

O registro das imagens térmicas geradas pode ser analógico, utilizando-se filme,

fotografia e videoteipe, ou digital, através de disquetes ou interfaces que permitem o

acoplamento dos sistemas com microcomputadores para posterior processamento da

informação.

Os termovisores mais recentes possuem design semelhante às modernas câmeras

portáteis de vídeo, gerando também imagens compatíveis com televisão.


196

18.4 EXEMPLOS DE ANÁLISES TERMOGRÁFICAS


197

Exemplo de relatório gerado: fonte www.termografia.com.br/relatorio_conexao3.gif


198


1. No que consiste a termografia?

2. Quais situações e equipamentos essa técnica pode ser utilizada?

3. Na área elétrica dê 5 exemplo.

4. Outros 5 exemplos na mecânica e em processos.

5. Qual tipo de manutenção emprega-se a termografia e quais suas vantagens?

6. Explique o princípio de ensaio da termografia.

7. Comente os principais tipos de sistemas infravermelhos usados na termografia.


199

19. ANÁLISE DE VIBRAÇÕES

O estudo das vibrações é de fundamental importância para a engenharia moderna.

A manutenção da atualidade é um tipo de manutenção onde não há mais interesse em

simplesmente reparar um equipamento defeituoso ou mesmo acompanhar o desenvolvimento

de uma falha de modo a não se permitir uma parada inesperada de produção. Esse tipo de

manutenção é coisa do passado. A manutenção hoje se interessa em conhecer e eliminar as

causas dos defeitos.

Um defeito comum, como por exemplo, um rolamento danificado não tem tanta

importância, mas saber como este rolamento estragou e como eliminar a raiz da questão, isso

sim é de interesse.

Aparentemente simples, a manutenção proativa nos parece ser a manutenção do bom

senso; contudo, técnicas proativas requerem muitas vezes conhecimentos profundos de

engenharia de projeto, como também utilizam ferramentas corretivas, preventivas e preditivas,

visando que uma máquina tenha uma vida útil isenta de intervenções, a não ser aquelas

provocadas pelo desgaste normal previsto no projeto.

A vibração é uma oscilação em torno de uma posição de referência.

O número de vezes de um ciclo completo de um movimento durante um período de um

segundo é chamado de freqüência e é medido em Hertz [Hz].

O movimento vibratório de uma máquina é o resultado das forças dinâmicas que a

excitam. Essa vibração se propaga por todas as partes da máquina, bem como para as

estruturas interligadas a ela. Geralmente uma máquina vibra em várias freqüências e

amplitudes correspondentes. Os efeitos de uma vibração severa são o desgaste e a fadiga, que

certamente são responsáveis por quebras definitivas dos equipamentos.

Toda máquina apresenta um determinado nível de ruído e vibração devido a operação e a

fontes externas. Porém, uma parcela destas vibrações é causada por pequenos defeitos

mecânicos ou excitações secundárias perturbadoras, que atuam na qualidade do desempenho

da máquina. Qualquer acréscimo no nível

de vibração de uma máquina é o primeiro

sinal de agravamento de um defeito:

desalinhamento, empenamento do eixo,

desgaste do rolamento.

Cada máquina apresenta uma forma

característica de vibração, em aspecto e


200

nível. Porém, máquinas do mesmo tipo apresentam variações no comportamento dinâmico. Isso

se deve às variações de ajustes, tolerâncias e, principalmente, defeitos.

Cada elemento de máquina induz uma excitação própria, gerando uma perturbação

específica, geralmente esses elementos são mancais, rotores, engrenagens, etc. Então uma

criteriosa medida das vibrações poderá indicar as principais causas (quais elementos ou

defeitos) estão excitando a máquina.

19.1 CAUSAS, EFEITOS E CONTROLE

Dentre as diversas fontes de vibração, aquelas mais comuns e que, portanto, podem

ser responsabilizadas pela quase totalidades das vibrações mecânicas indesejáveis são:

� rolamentos deteriorados e engrenagens defeituosas;

� acoplamentos desalinhados e rotores desbalanceados;

� vínculos desajustados e eixos deformados;

� lubrificação deficiente e folgas excessivas em buchas;

� falta de rigidez e problemas aerodinâmicos ou hidráulicos;

� cavitação;

� desbalanceamento de rotores de motores elétricos.

Os efeitos principais das vibrações são:

� Altos riscos de acidentes.

� Desgaste prematuro de componentes.

� Quebras inesperadas.

� Aumento dos custos de manutenção.

� Perda de energia.

� Fadiga estrutural.

� Desconexão de partes.

� Baixa qualidade dos produtos.

� Ambiente de trabalho inadequado.

O controle dos fenômenos vibratórios pode ser conseguido por três procedimentos

diferenciados:

� Eliminação das fontes: balanceamento, alinhamento, substituição de peças defeituosas,

aperto de bases soltas, etc...


201

� Isolamento das partes: colocação de um meio elástico amortecedor de modo a reduzir a

transmissão da vibração a níveis toleráveis.

� Atenuação da resposta: alteração da estrutura (reforços, massas auxiliares, mudança de

freqüência natural).

19.2 SENSORES

Três tipos de sensores são comumente utilizados para medição de vibração em máquinas

rotativas:

1. Probe de deslocamento sem contato (non conact eddy current probe);

2. Pick-up de velocidade;

3. Acelerômetros.

19.2.1 Probe de deslocamento sem contato

O probe de deslocamento sem contato é o sensor de maior aceitação para

monitoramento contínuo de maquinas rotativas.O sistema consiste de um probe , um cabo de

extensão e um oscilador – demodulador conhecido como “proximitor”.

Esse sensor consiste de uma bobina montada em plástico ou cerâmica não condutora

que, por sua vez, fica alojada num corpo roscado.

O probe é excitado por uma freqüência de 1,5 MHz gerado pelo oscilador demodulador

(proximador) e transmitida através do cabo de extensão. Esta excitação produz um campo

magnético que se irradia da ponta do probe. Quando a ponta do probe fica próxima a uma

superfície condutora, correntes parasita são induzidas na superfície do material, extraindo

energia da excitação do probe e reduzindo sua amplitude. Como a distância entre a ponta do

probe e o material condutor, normalmente o eixo da máquina, é variada, uma tensão DC

correspondente é gerada na saída do proximitor, que irá variar proporcionalmente à variação da

distância entre a ponta do probe e o eixo.

Vantagens

� Tamanho reduzido

� Não sofre efeitos de óleos e gases

� Suporta temperaturas até 120 ºC

� Baixo custo


202

� Multi-aplicação (vibração,deslocamento axial, fase, rotação)

� Faixa de resposta de freqüência ampla – 0 a 5 Khz

Desvantagens

� suscetível a variações na superfície do eixo – arranhões, mossas, etc.,

� requer fonte externa para gerar o sinal

� não pode ser submerso em água.

19.2.2 Pick-up de velocidade

O pick-up de velocidade típico consiste de uma carcaça, normalmente de alumínio, dentro

da qual estão alojados uma bobina, um ímã permanente e duas molas. O ímã fica suportado

pelas duas molas, uma em cada extremidade, e esse conjunto é colocado no interior da

bobina.

Quando o pick-up é encostado a uma superfície que apresenta vibração, ocorre um

movimento relativo entre o ímã e a bobina. Esse movimento corta as linhas de fluxo magnético,

induzindo uma voltagem proporcional à velocidade de vibração. O sinal produzido, que é gerado

apenas pelo movimento, é de baixa impedância podendo ser usado diretamente para análise ou

monitoração. A faixa de utilização desse tipo de sensor situa entre 10 e 1.500 Hz.

Entretanto, como esse sensor tem um sistema eletromecânico com partes móveis,

estando sujeito a falhas, seu uso tem sido gradativamente descontinuado em favor de outros

tipos de sensores. Sua grande aplicação é a utilização em aparelhos de medição e análise de

vibração portáteis.

Vantagens

� sinal forte

� gera seu próprio sinal (voltagem)

� pode ser montado em qualquer direção

� razoável precisão até 300.000 rpm

Desvantagens

� grande e pesado

� preço elevado

� limitação de utilização abaixo de 10 cps


203

19.2.3 Acelerômetros

O acelerômetro é um sensor de vibração que trabalha abaixo de sua freqüência natural,

sendo largamente utilizado atualmente.

O tipo mais encontrado é o piezoeléticos, constituído por um ou mais cristais

piezelétricos, pré-tensionados por uma massa e montados em uma carcaça.

Os cristais piezelétricos produzem um sinal elétrico quando são pressionados, e essa

propriedade tem sido aproveitada para uma série de aplicações incluindo relógios e isqueiros,

por exemplo.

Em funcionamento, a vibração da máquina ao qual o acelerômetro está afixado, provoca

uma excitação onde a massa exerce uma força variável nos cristais piezelétricos. O pulso

elétrico gerado é proporcional à aceleração.

Apesar do acelerômetro piezelétrico gerar o seu próprio sinal, este tem uma impedância

muito alta, não sendo compatível com os instrumentos de indicação em painéis, instrumentos

de análise e monitoração. Para resolver esse problema são utilizados equipamentos eletrônicos

para converter de alta para baixa impedância.

Vantagens

� ampla faixa de resposta de freqüência

� peso e dimensões reduzidas

� boa resistência a temperaturas

� preços relativamente módicos

Desvantagens

� peça sensível (exige cuidados na montagem)

� ressonância pode ser excitada no sensor freqüentemente exigindo instalação de filtro

passa-baixa.

Os valores de freqüência , para os diversos tipos de sensores, estão assim mostrados:

a) Probe de deslocamento sem contato-----------------Limite superior 2.000Hz

b) Pick-up de velocidade---------------------------------10Hz a 1.500Hz

c) Acelerômetros------------------------------------------Abaixo de 1Hz a 50 Khz


204

Resumidamente:


205

PROBE DE DESLOCAMENTO

SEM CONTATO

PICK-UP DE VELOCIDADE

ACELERÔMETRO

Tamanho e peso reduzidos

SIM NÃO SIM

Não sofre efeitos de óleo e gases

SIM NÃO NÃO

Resiste a altas temperaturas

SIM NÃO SIM

Baixo custo SIM NÃO NÃO Multi-aplicação SIM NÃO NÃO

Suscetível a variações na

superfície do eixo

SIM NÃO NÃO

Gera seu próprio sinal

NÃO SIM NÃO

Sinal forte NÃO SIM NÃO Não responde

submerso em água SIM NÃO NÃO

Pode ser montado em qualquer direção

NÃO SIM NÃO

Razoável precisão NÃO SIM NÃO Preço elevado NÃO SIM PREÇO MÉDIO

Sensível (montagem) NÃO NÃO NÃO Exigência de outras

peças (filtro) NÃO NÃO SIM

19.2.4 Comparativo entre os sensores

19.3 GRÁFICO DA ANÁLISE DE VIBRAÇÕES

Na prática, os sinais de vibração consistem em muitas freqüências ocorrendo

simultaneamente, dificultando a observação em um gráfico amplitude versus tempo.

Esses componentes podem ser visualizados plotando a amplitude da vibração versus

freqüência.


206

O mais importante dos sinais de vibração é o estudo dos componentes individuais da

freqüência que é chamado de análise de freqüência ou espectral, uma técnica que pode ser

considerada a principal ferramenta de trabalho nos diagnósticos de medida de vibração.

No ponto A0 temos a amplitude de uma certa

vibração, e no ponto A1 a amplitude de uma outra

vibração. Desse modo, em um espectro todos os

componentes de um nível vibratório são representados

sob a forma de picos que nos permitem seguir,

individualmente, a variação da amplitude de cada

vibração e discriminar, sem mascaramentos, os defeitos em desenvolvimento nos componentes

das máquinas.

Um sinal de vibração na freqüência de rotação da máquina é o sinal mais certo de

obtermos, uma vez que o mesmo é causado pelo movimento de giro do eixo. Sendo assim é

necessário que se conheça sempre a velocidade de rotação da máquina.

Velocidades padrão para motores elétricos:

2 PÓLOS = 3.600 RPM



8 PÓLOS = 900 RPM

Como os espectros são analisados no domínio da freqüência, em ciclos por segundo, é

necessário que façamos a conversão da rotação de rpm para rps (rotações por segundo), ou

Hertz. Isso se faz dividindo a rotação em rpm por 60.

3.600 rpm = 60 rps = 60 Hz

1.800 rpm = 30 rps = 30 Hz

1200 rpm = 20 rps = 20 Hz

900 rpm = 15 rps = 15 Hz


207

19.4 ANOMALIAS ESPECTRAIS

19.4.1 Picos nas freqüências múltiplas ou como múltiplos da velocidade dlo rotor

Dentro dessa categoria, os picos são causados pelos seguintes fenômenos:

� desbalanceamento de componentes mecânicos;

� desalinhamento;

� mau ajuste mecânico;

� avarias nas engrenagens;

� turbilhonamento da película de óleo;

� excitação hidrodinâmica;

� mau estado da correia de transmissão.

O fenômeno do desbalanceamento é a causa mais comum das vibrações, sendo

caracterizado por uma forte vibração radial que apresenta a mesma freqüência de rotação do

rotor.

O desalinhamento também é bastante comum em máquinas e provoca vibrações na

mesma freqüência de rotação do rotor, ou em freqüências múltiplas, notadamente no caso de

dentes acoplados .

Quando se tem um mau ajuste mecânico de um mancal, por exemplo, ou quando ocorre a

possibilidade de um movimento parcial dele, no plano radial surge uma vibração numa

freqüência duas vezes maior que a velocidade de rotação do eixo. Essa vibração aparece por

causa do efeito de desbalanceamento inicial e pode adquirir uma grande amplitude em função

do desgaste do mancal.

No caso de engrenamento entre uma coroa e um pinhão, por exemplo, ocorrerá sempre

um choque entre os dentes das engrenagens. Isto gera uma vibração no conjunto, cuja

freqüência á igual à velocidade de rotação do pinhão multiplicado pelo seu número de dentes.

O mau estado de uma correia em “V” provoca variação de largura e deformação, e como

conseqüência faz surgir variações de tensão que, por sua vez, criam vibrações de freqüência

iguais àquela da rotação da correia.

Se as polias não estiverem bem alinhadas, haverá um grande componente axial nessa

vibração.


208

19.4.2 Picos em velocidades independentes da velocidade do rotor

Os principais fenômenos que podem criar picos com freqüências não relacionadas à

freqüência do rotor são causados pelos seguintes fatores:

� Vibração de máquinas vizinhas - O solo, bem como o apoio de alvenaria que fixa a

máquina, pode transmitir vibração de uma máquina para outra.

� Vibrações de origem elétrica - As vibrações das partes metálicas do estator e do rotor, sob

excitação do campo eletromagnético, produzem picos com freqüências iguais às daquele rotor.

O aumento dos picos pode ser um indício de degradação do motor; por exemplo, diferenças no

campo magnético do indutor devido ao número desigual de espiras no enrolamento do motor.

� Ressonância da estrutura ou eixos - Cada componente da máquina possui uma freqüência

própria de ressonância. Se uma excitação qualquer tiver uma freqüência similar àquela de

ressonância de um dado componente, um pico aparecerá no espectro.

19.4.3 Densidade espectral proveniente de componentes aleatórios da vibração

Os principais fenômenos que provocam modificações nos componentes aleatórios do

espectro são os seguintes:

Cavitação - induz vibrações aleatórias e é necessário eliminá-la, modificando-se as

características de aspiração da bomba. A cavitação pode ser também identificada pelo ruído

característico que produz.

Escamação dos rolamentos - A escamação de uma pista do rolamento provoca

choques e uma ressonância do mancal que é fácil de identificar com um aparelho de medida de

ondas de choque.

Na análise espectral, esse fenômeno aparece nas altas freqüências, para uma densidade

espectral que aumenta à medida que os rolamentos deterioram.

Se a avaria no rolamento fosse em um ponto apenas, seria possível ver um pico de

freqüência ligada à velocidade do rotor e às dimensões do rolamento (diâmetro das pistas

interiores e exteriores, número de rolamentos etc.), porém isto é muito raro. Na verdade, um

único ponto deteriorado promove a propagação da deterioração sobre toda a superfície da pista

e sobre outras peças do rolamento, criando, assim, uma vibração do tipo aleatória.

Atrito - O atrito gera vibrações de freqüência quase sempre elevada.


209

Cavitação

O estado das superfícies e a natureza dos materiais em contato têm influência sobre a

intensidade e a freqüência das vibrações assim criadas. Parâmetros deste tipo são

freqüentemente esporádicos, difíceis de analisar e de vigiar.

A cavitação geralmente ocorre quando a máquina está trabalhando fora de seu ponto de

operação (bomba com carga excessiva, por exemplo). No processo de cavitação, as bolhas de

ar implodem violentamente criando ondas de pressão que chegam às estruturas gerando

vibrações. Como as implosões são aleatórias e localizadas na faixa de altas freqüências no

espectro, (geralmente na faixa de 500 a 3000 Hz ou mais) algumas vezes o componente

discreto das passagens das pás se superpõe à região aleatória da cavitação, o mesmo podendo

ocorrer com os sinais provenientes de defeitos nos rolamentos.

Sinal aleatório da cavitação

1x

2x

Passagem de pás

f(Hz)

Sinal aleatório da turbulência

Freqüência discreta de passagem de pás Região de alta freqüência (cavitação) Região de baixa freqüência (turbulência)

V(mm/s)


210

Região A Região B Região C Região D

5x Freqüências de defeitos localizados

5x a 40x

Freqüências naturais do rolamento

Acima de 1,2 KHz

Zonas de pulsos de choque

40x a 80x

Maior que 80x

> 20 KHz

Conforme visto, no primeiro estágio de falha, o rolamento apresenta vibrações na faixa

freqüêncial acima de 20 KHz. No segundo estágio aparecem perturbações na faixa acima de 1,2

KHz. À medida que o defeito evolui as amplitudes em alta freqüência tendem a ir reduzindo, ao

passo que surgem sinais nas freqüências abaixo de 1,2 KHz, coincidentes com as freqüências

de falha dos componentes do rolamento e suas harmônicas. Este é o momento de se

programar a substituição do rolamento.


211

20. INDICADORES DE MANUTENÇÃO

Um indicador de manutenção é um valor, uma grandeza que dá uma referência ou

indicação sobre a real condição da manutenção.

Os indicadores de manutenção são características mensuráveis através das quais

pudemos comparar os resultados alcançados e/as metas fixadas.

Uma definição que exprime bem o conceito: dá indicações sobre a manutenção sem

exprimir nenhuma verdade absoluta. Tem interesse para efeitos comparativos, seja para um

mesmo equipamento ao longo da sua vida, seja para equipamentos diferentes.

Os indicadores de manutenção podem ser utilizados para comparações com outras

empresas similares, verificação de tendência da área de atuação e estabelecimento de

estratégias de médio e longo prazo.

Por exemplo, um certo equipamento A teve um tempo médio entre falhas: TMEF ou MTBF

(do inglês Mean Time Between Failed), de 1.450 horas em 2000, e de 2.133 horas em 2001.

Qual ano foi melhor??? O ano de 2001, pois as falhas demoraram mais a ocorrer do que

em 2000...

Num segundo caso o veículo “A” tem um TMEF de 30.335 km, o veículo “B”, no mesmo

período, um TMEF de 19.230 km.

Nos diz que o veículo “A” teve melhor desempenho que o veículo “B”.

20.1 DISTRIBUIÇÃO DOS TEMPOS

Destina-se a estratificação das ocorrências de forma a possibilitar os dados necessários

aos indicadores de Intervenção em Equipamento. Assim obedecemos a seguinte divisão.

TC

TPP

TNP TP

TU TPE

TD


212

TC- Tempo Calendário:

É o período do calendário expresso em horas.

TPP - Tempo de Parada Programada:

Corresponde ao tempo destinado às manutenções preventivas, grandes reparos, rotinas

operacionais, reposição de estoque e retrabalho previsto.

TD - Tempo Disponível:

É o período em que o equipamento está em condições de produzir e corresponde ao

tempo calendário deduzidas as horas destinadas às paradas programadas (Manutenção e

Operação).

TNP - Tempo Não Programado:

É o período em que o equipamento está parado, embora esteja em condições de produzir.

As causas mais características deste tempo de paradas são: falta de matéria prima, folgas do

pessoal, etc...

TP - Tempo Programado:

É o período em que o equipamento foi programado para produzir e corresponde ao tempo

disponível menos o Tempo Não Programado (TNP).

TPE - Tempo de Parada de Emergência:

Corresponde ao somatório das paradas que ocorrem durante o período de trabalho por

defeito e/ou falha da mecânica, da elétrica, de instrumentação, de refrigeração, etc., e outras

paradas por responsabilidade da operação, utilidades, programação e outros.

TU - Tempo Útil

É o tempo líquido de trabalho do equipamento. Corresponde ao Tempo Calendário,

deduzidas todas as paradas que ocorreram, independente dos motivos.


213

20.2 INDICADORES CLASSE MUNDIAL

TMEF - Tempo Médio Entre Falhas (h) ou MTBF – Mean Time Between Failed

Relaciona o tempo efetivamente trabalhado ao número de falhas do equipamento. Deve

ser usado para itens que são reparados após a ocorrência das falhas.

TMEF = NFTU

NF - Número de Falhas.

TMEF é um indicador deve ser utilizado num equipamento quando existe um número

grande de falhas no período.Portanto deve ser utilizado para períodos longos de análise.

TMPF – Tempo Médio Para Falha (h) MTTF – Mean Time To Failure

Determina o tempo médio até a ocorrência de falha. Enfoca geralmente sistemas que não

sofrem reparos, ou seja, que costumam ser descartados e substituídos por sistemas novos.

TMPR - Tempo Médio Para Reparo (h) ou MTTR - Mean Time To Repair

Relaciona o tempo total de manutenção corretiva ao número de falhas do equipamento. É

o tempo médio requerido para executar a manutenção corretiva.

TMPR = NFTPE


214

Outras definições:


215

21. CLASSIFICAÇÃO DE PRIORIDADES

Impacto da Falha PRIORIDADE Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam parada geral da fábrica, agressão severa do meio ambiente ou riscos graves

10 90 80 70 60 50 40 30 20 10 URGENTE

Programação imediata

Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam paradas de unidades de processo, vazamentos, agressão ao meio ambiente, não atendimento ao cliente

9 81 72 63 54 45 36 27 18 9

Equipamentos s/ reserva cujas falhas provocam paradas de sistemas importantes das unidades de processo, perda de qualidade de produtos no processo

8 72 64 56 48 40 32 24 16 8

Equipamentos c/ reserva operando em condições precárias, cujas falhas provoquem paradas de sistemas ou unidades de processo, agressão ao meio ambiente, não atendimento a clientes, perda da qualidade.

7 63 56 49 42 35 28 21 14 7 PRIORITÁRIO Programação em 48 horas

Equipamentos c/ reserva operando em boas condições, cujas falhas provoquem paradas de sistemas ou unidades de processo, perda de qualidade de produtos, agressão ao meio ambiente, não atendimento a clientes.

6 54 48 42 36 30 24 18 12 6

Equipamentos s/ reserva cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio Ambiente porém apresentem altos custos

5 45 40 35 30 25 20 15 10 5

Equipamentos s/ reserva cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio Ambiente porém apresentem custos relevantes

4 36 32 28 24 20 16 12 8 4 IMPORTANTE Programação em 7 dias

Equipamentos c/ reserva operando em condições precárias, cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio mmbiente, porém apresentem custos altos ou relevantes.

3 27 24 21 18 15 12 9 6 3

Equipamentos c/ reserva operando em boas condições, cujas falhas não provoquem não conformidades nos produtos, perda de produção, risco às pessoas e ao meio ambiente, porém apresentem custos altos ou relevantes.

2 18 16 14 12 10 8 6 4 2

Outros equipamentos que não provoquem perdas de produção, qualidade, meio ambiente, riscos ou custos relevantes

1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 NORMAL

Programação em 30 dias

Tipos de intervenção 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Trabalhos associados com a eliminação de perigo iminente,

fogo e ameaça à vida .

Trabalhos para eliminação de vazamentos, emissões e riscos ambientais .

Trabalhos para eliminação de outros tipos de riscos . Trabalhos para manter os sistemas operando (manter a função) .

Manutenção Preventiva/Preditiva . Manutenção Corretiva de equipamentos isolados .

Trabalhos para implementação de melhorias no processo . Manutenção de equipamentos auxiliares não relacionados ao processo .

Limpeza, pintura e arrumação .


216

Uma segunda maneira de determinar a criticidade de um equipamento


217

21.1 NÍVEIS DE MANUTENÇÃO CONFORME A CRITICIDADE


218

22. TRABALHO FINAL DE MANUTENÇÃO

22.1 - 1ª Etapa: Identificação e detalhamento

Dos conjuntos mecânicos da máquina que serão relacionados no plano de lubrificação, de

manutenção corretiva e preventiva;

Como fazer: através de conhecimentos prévios, manuais de máquinas, planos já

existentes, Internet, pessoas da área e outros.

Identifique os pontos com um esquema, uma figura ou foto do equipamento.

Dica para esta etapa:

1.1 Relacionar conjuntos mecânicos com movimento de rotação ou lineares, ou sem

movimentos (parados). Ex: rotativo: polias, engrenagens, fusos; lineares: cilindros, guias,

barramentos; sem movimento: tampas, carcaças, filtros, vedações.

1.2 Relacionar componentes que necessitam de lubrificação;

1.3 Relacionar componentes que suportam carregamentos: mancais, rolamentos, eixos...

1.4 Relacionar componentes que necessitam de inspeção: reservatórios, filtros,

mangueiras, engraxadeiras, vedações.

Traga exemplos de planos: Internet, empresa, manuais.

22.2 - 2ª Etapa: Plano de Lubrificação

1 – Relacione e identifique todos os pontos a serem lubrificados, com esquemas, figuras,

fotos.

2 – Determine o lubrificante a ser utilizado em cada ponto ou conjunto mecânico da

máquina. Use um catálogo de lubrificantes, manual de máquina similar, Internet (petrobrás,

texaco, shell).

Dicas: não utilize um número excessivo de lubrificantes (ex: 10 por máquina).

Reúna pontos de lubrificação com características em comum, ex: barramentos e guias,

fusos e eixos.

Acrescente as propriedades físicas, químicas, aditivos, características e aplicações dos

lubrificantes utilizados.


219

3 – Cite o método de lubrificação para cada ponto ou conjunto mecânico. Ex: manual,

circulação, salpico, enchimento, imersão, cola, anel, etc.

4 – Determine o intervalo de tempo de lubrificação, se diariamente, semanal, quinzenal,

mensal, bimestral, trimestral, semestral, anual.

Dica: pontos de fácil acesso e expostos para atmosfera (ex: barramentos, fusos,

carcaças) requerem lubrificação com um intervalo de tempo menor do que os pontos de difícil

acesso e no interior da máquina (rolamentos, eixos);

5 – Monte uma tabela com os itens acima.

22.3 - 3ª Etapa: Dividir a máquina e classificar

Em conjuntos e subconjuntos – Indicar com as figuras, esquemas, desenhos:

Adote como exemplo:

1 – sistema de refrigeração: bombas, mangueiras, filtros, reservatórios, motor elétrico,

bases de fixação, amortecedores, acoplamentos, bicos de dosagem, trocadores de calor;

2 – elementos de transmissão de potência (acionamento): motor elétrico, acoplamentos,

polias, correias, engrenagens, freios, embreagem, rolamentos, buchas, eixos, fusos;

3 – sistemas de lubrificação: bombas, mangueiras, filtros, reservatórios, motor elétrico,

bases de fixação, amortecedores, acoplamentos, bicos de dosagem, trocadores de calor;

4 – áreas de movimentos de trabalho e desgaste: mesa de trabalho, mesa magnética,

eixo árvore, carro transversal, carro longitudinal, barramentos, guias, cabeçote, guias, hastes;

5 – corpo e carcaça da máquina: cárter, proteções, base, pés, estruturas;

6 – ferramentais e dispositivos: moldes, matrizes, morsas, dispositivos de fixação, pinças,

cabeçotes, dispositivos de corte, eixos;

7 – periféricos e acessórios: painéis digitais, alimentadores automáticos, exaustor,

coletores de gases, iluminação, réguas digitais;

8 – painéis elétricos: botoeiras, cabos, relés, CLP’s, sensores, contatores, sinaleiros;

9 – diversos: iluminação, sanfonas de proteção, telas de proteção, etc


220

22.4 - 4ª Etapa: Relacionar as principais falhas e soluções

a) Conforme a classificação dos conjuntos e subconjuntos, relacione as principais falhas e

problemas que acontecem nos elementos e conjuntos mecânicos.

b) De acordo com as falhas e problemas, relacione as possíveis causas desses problemas.

c) Cite as devidas soluções e atitudes corretivas/preventivas.

d) Monte uma tabela:

Exemplo:

Problema: Ruído na bomba hidráulica;

Causa: Cavitação ou aeração na bomba;

Soluções: desobstruir a sucção da bomba, aumentar diâmetro da tubulação de sucção da

bomba, trocar filtro de sucção, completar nível de óleo no reservatório, corrigir eventual

entrada de ar na sucção da bomba

22.5 - 5ª Etapa: Relacionar as medidas preventivas

De acordo com os problemas e soluções da 4ª etapa, cite as atitudes preventivas, a fim

de evitar essas possíveis falhas e problemas.

Monte uma tabela relacionando com o tempo necessário de cada prevenção.

Exemplo:

Conjunto mecânico: Unidade Hidráulica.

1 - Inspecionar nível de óleo no reservatório, completar se necessário – semanal

2 – Abrir, limpar e completar com óleo novo – anual

3 – Verificar filtros de sucção quanto a sujeira e entupimento – mensal

4 – Verificar acoplamento flexível motor-bomba quanto ao alinhamento e balanceamento

– trimestral

Apostila MIND 2004

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