FUNDAÇÃO DE APOIO À ESCOLA TÉCNICA
Centro de Ensino Técnico e Profissionalizante Quintino
ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL REPÚBLICA
DEPARTAMENTO DE MECÂNICA
MANUTENÇÃO
INDUSTRIAL
Prof. Décio Martins Pereira
2004
E.T.E.R – MECÂNICA
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ÍNDICE:
Definição de Manutenção
Tipos de Manutenção
Manutenção Corretiva
Manutenção Preventiva
Programa de Manutenção Preventiva
Manutenção Preditiva ou Cíclica
Técnicas Preditivas
Monitoração Subjetiva
Monitoração Objetiva
Monitoração Contínua
Práticas de Manutenção Moderna
Conceitos Básicos da TPM
Objetivos da TPM
Terceirização de Serviços de Manutenção
Dificuldades para Terceirizar
Vantagens da Terceirização
Desvantagens da Terceirização
Sistemas Automatizados para Manutenção
Organização de um Setor de Manutenção
Indústrias de Grande Porte
Indústrias de Médio Porte
Organograma
Dotação de Recursos Humanos
Máquinas e Equipamentos para Manutenção
Indústrias de Pequeno Porte
Lubrificação
Óleos Lubrificantes
Viscosidade
Ponto de Fluidez
Ponto de Fulgor
Aditivos
Graxas Lubrificantes
Lubrificação Organizada
Métodos Gerais de Lubrificação
Método Manual
Lubrificação por Agulha
Lubrificação por Mecha
Método do Copo Conta-Gotas
Lubrificação por Anel
Lubrificação por Colar
Lubrificação por Banho de Óleo
Lubrificação por Estopa (Almofada)
Lubrificação por Salpico ou Borrifo
Lubrificação por Gravidade
Lubrificação por Bombas Múltiplas
Lubrificação por Graxa
Mancais
Rolamentos
Desmontagem de Rolamentos
Montagem de Rolamentos
Sistemas de Vedação
Retentores
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MANUTENÇÃO INDUSTRIAL – Prof. Décio Martins Pereira
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DEFINIÇÃO DE MANUTENÇÃO:
Manutenção é o conjunto de técnicas destinadas a conservação de instalações e
equipamentos, com o máximo de rentabilidade e dentro dos requisitos de segurança.
TIPOS DE MANUTENÇÃO
ƒ
CORRETIVA OU CURATIVA
ƒ
PREVENTIVA
ƒ
PREDITIVA OU CÍCLICA
MANUTENÇÃO CORRETIVA
É AQUELA QUE SE FAZ NECESSÁRIA QUANDO OCORREM FALHAS
EQUIPAMENTO OU FIQUE DEMONSTRADO SEU FUNCIONAMENTO IRREGULAR.
NO
EXEMPLO: Quebrou o parafuso de um acoplamento, o serviço de manutenção,
simplesmente faz a troca do parafuso, sem se preocupar como as causas e defeitos que
ocasionaram a falha.
Esse tipo de manutenção é incorreto e pode resultar em prejuízos econômicos.
Suponhamos que o parafuso não foi feito com aço adequado, nessas condições vai
quebrar muitas vezes, retirando o equipamento de operação, causando atrasos na produção.
Suponhamos que haja tranco no acoplamento ou vibração indesejável. Se essas causas
não forem pesquisadas, as falhas continuam.
Apesar de ser incorreto, este tipo de manutenção é muito praticado, devido a falta de
pessoal técnico qualificado.
Por razões de ordem econômica, ocorre também este tipo de manutenção.
Um equipamento velho, já com sua vida útil vencida está sujeito a grande incidência de
manutenção corretiva. (QUEBROU, CONSERTOU)
Vejam por exemplo, o infeliz que compra um carro com mais de 20 anos.
A peças dos automóveis tem tempo de vida limitado. Os rolamentos das rodas, os
tambores dos freios, as correias dentadas, os amortecedores, etc.
Um carro muito velho terá quase todos os itens com a vida vencida... assim a incidência de
quebrou-consertou será epidêmica.
Nos equipamentos industriais acontece o mesmo, se por motivos econômicos financeiros
não se faz uma boa manutenção ou não se troca o equipamento na época devida, a incidência de
manutenção corretiva será alarmante, com graves prejuízos a produção.
Este tipo de manutenção mostra um custo desprezível no seu início. Com a continuidade
das operações, os equipamentos vão se deteriorando, ocorrendo avarias que se tornam
freqüentes e de custo elevado.
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MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Entende-se como manutenção preventiva, aquela que exige a retirada de funcionamento
de um equipamento que até então não manifesta nenhum sinal de falha, para atender critérios
baseados em tempo de serviço.
A manutenção preventiva envolve inspeções periódicas dos equipamentos, para evitar
avarias graves, ou ainda reparar os equipamentos, enquanto seus defeitos estiverem num estágio
inicial.
Quando ainda não existe a manutenção preventiva e resolve-se implantá-la, os custos
inicialmente podem ser elevados.
Entretanto, com o passar do tempo, e a continuidade da execução do programa de
Manutenção Preventiva, o custo é reduzido substancialmente.
PROGRAMA DE INSPEÇÕES
Para elaborar um bom programa de inspeções, torna-se necessário:
1. Descrição do Equipamento
Baseado em informações constantes no manual do fabricante, abre-se fichas individuais,
com dados técnicos das máquinas ou equipamentos. Como sugestão podemos adotar modelos
similares ao anexo.
2. ESTABELECER A FREQUÊNCIA DAS INSPEÇÕES
A freqüência das inspeções é determinada por diversos fatores:
2.1
– Grau ou profundidade da intervenção:
Deve-se levar em conta a experiência adquirida no passado, optando-se então por
executar manutenção parcial ou total.
2.2
– Origem do Equipamento:
Deve ser considerada a procedência do equipamento, se é de fabricação nacional ou
importada, visto que o nacional permite facilidades na obtenção de peças.
2.3
– IDADE dos equipamentos
Os mais antigos estão mais sujeitos a falhas, face a fadiga e envelhecimento dos
materiais.
2.4
– Condições de Trabalho
Existem equipamentos que não podem ficar parados ou devem obedecer a horários
estabelecidos pelo cliente. (EQUIPAMENTOS DE AEROPORTOS)
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3. ITENS DE INSPEÇÃO
Pela experiência adquirida, procura-se estabelecer os itens da máquina que devem ser
inspecionados.
ESTA DEFINIÇÃO vai permitir:
3.1
– Planejamento de peças de reposição, com base nos conhecimentos adquiridos e
no histórico das intervenções.
3.2
– Catalogar as firmas ou mão-de-obra especializada existente no local, que
possam ser contratadas para execução dos serviços.
PROGRAMA DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Os programas de manutenção preventiva, nas indústrias que não param anualmente
dando férias coletivas, são elaborados seguindo a um cronograma cujo acompanhamento é feito
individualmente para cada equipamento.
Existem programas “software”, já comercializados, que facilitam a implantação de um
programa de manutenção preventiva.
Para cada caso da aplicação de recursos tradicionais nas indústrias podemos sugerir a
implantação de um programa modesto mais eficiente, conforme modelo da folha 8. Este modelo
será renovado a cada ano. O PROGRAMA atenderá a freqüências de intervenções semanais,
mensais e anuais.
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MANUTENÇÃO PREDITIVA OU CÍCLICA
As indústrias que já utilizam com sucesso a manutenção preventiva, podem aplicar a
manutenção preditiva, que se constitui no mais completo e correto sistema de manutenção.
Nesse sistema, com auxílio de equipamentos, detectores mais sofisticados, pode-se
determinar se está na hora de abrir a máquina e trocar um componente, antes que venha a falhar.
Os aparelhos que auxiliam neste tipo de manutenção são bastante variáveis e de diversos
fabricantes.
SENSORES de ruídos - MOTOSCÓPIO
SENSORES de temperatura - TERMOPARES
SENSORES de vibração - MECATESTER
MEDIDORES de rotação – ESTROBOSCÓPIOS - TACÔMETROS
DETECTORES de fissuras / trincas / tensões
RAIO X – Magnaflux – INFRAVERMELHO
ULTRASOM – RAIOS GAMA
Esses equipamentos são fornecidos, com manuais e boa literatura técnica, permitundo ao
operador sua correta aplicação na medição.
Na página 8, podemos visualizar, a análise de vibração em uma bomba centrífuga, testada
nos pontos A, B e C, com previsão para troca de rolamentos.
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Motoscópio - É um estetoscópio usado por médicos, com a diferença de que
o sensor de recepção é de construção diferente. Este sensor é construído
com uma ponta de metal cilíndrico, afilada na extremidade. Encostando este
sensor em mancais, consegue-se notar se há barulho manifestado por falta
de lubrificante, por sujeira, por deformação, etc. Seu manuseio, transporte e
estocagem devem ser cuidadosos para evitar quebra, deformação, depósitos
de sujeira, etc.
Registradores
Medem a amplitude das vibrações, permitindo avaliar a sua magnitude. Medem, também, a
sua freqüência, possibilitando identificar a fonte causadora das vibrações.
Os registradores podem ser analógicos ou digitais, e estes últimos tendem a ocupar todo o
espaço dos primeiros.
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Sensores ou captadores
Existem três tipos de sensores, baseados em três diferentes sistemas de transdução
mecânico-elétricos:
Sensores eletrodinâmicos: detectam vibrações absolutas de
freqüências superiores a 3 Hz (180 cpm).
Sensores piezelétricos: detectam vibrações absolutas de
freqüências superiores a 1 Hz (60 cpm).
Sensores indutivos (sem contato ou de proximidade):
detectam vibrações relativas desde 0 Hz, podendo ser utilizados
tanto para medir deslocamentos estáticos quanto dinâmicos.
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Vibrator (Mecatester)
É um instrumento que mede os níveis de
vibração em máquinas e equipamentos, e, no
nosso
caso,
em
motores,
geradores,
transformadores, painéis e outros, e para
mancais indica ainda o tempo aproximado de
vida dos rolamentos, e isto tendo como base a
vibração do mancal. É necessário efetuar a
medição nos mancais com e sem carga ou
transmissão para se chegar a um resultado
confiável. Junto ao aparelho, o fornecedor
sempre envia um manual de instruções e as
curvas para comparação. Para o caso de
motores e correlatos, é ideal que a aplicação desta medição seja efetuada como inspeção
periódica programada, a fim de evitar defeitos em plena operação, ou ao menos reduzir a
incidência destes. Devemos ter todos os cuidados requeridos para um instrumento, com relação
ao seu manuseio, transporte e estocagem.
A manutenção preditiva tem como objetivo prevenir falhas nos equipamentos, permitindo a
operação contínua do equipamento, pelo maior tempo possível.
A realidade da Manutenção Preditiva é “PREDIZER” as condições dos equipamentos.
Quando o grau de degradação se aproxima do limite previamente estabelecido, é tomada a
decisão de intervenção.
TÉCNICAS PREDITIVAS
A avaliação das condições dos equipamentos é feita através da medição ou monitorização
de parâmetros.
Esse monitoramento pode ser feito de 3 formas:
Monitoração subjetiva.
Monitoração objetiva.
Monitoração contínua.
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MONITORAÇÃO SUBJETIVA
A monitoração subjetiva, são aquelas acompanhadas há muitos anos pelo pessoal da
manutenção, independente da existência de instrumentos.
Através da visão, audição, olfato e tato, pode o técnico monitorar as condições do
equipamento. Deve-se entretanto certificar-se das condições de segurança, antes de usar os
sentidos.
Um supervisor pode auscultar um equipamento, com uma caneta, um estetoscópio, etc...
Quem nunca viu alguém colocar a mão sobre um mancal ou motor e em seguida
diagnosticar – “A temperatura está muito alta”, ou “a temperatura esta muito boa”.
MONITORAÇÃO OBJETIVA
É o acompanhamento feito com base em medições utilizando equipamentos ou
instrumentos especiais.
Para isso é fundamental:
- Que o pessoal seja habilitado.
- Que os instrumentos estejam aferidos e calibrados.
- Haja pessoal capaz de interpretar os dados coletados.
MONITORAÇÃO CONTÍNUA
É adotada em situações que os equipamentos são de alta responsabilidade. Os
dispositivos que monitoram, geralmente soam alarmes uma vez atingido o valor limite estipulado.
Os equipamentos podem ser parados logo após os alarmes.
São sistemas automatizados e sua aplicação deverá ser justificada. E muito usado em
Usinas Termelétricas, Usinas Nucleares.
PRÁTICAS DE MANUTENÇÃO MODERNA
Em 1970, surgiu a TPM, Manutenção Produtiva Total (Total Productive Maintenance) em
virtude de fatores econômicos – sociais, que imprimiram ao mercado, exigências cada vez mais
rigorosas.
As empresas foram então obrigadas a:
- Eliminar desperdícios.
- Obter melhor desempenho das máquinas.
- Reduzir interrupções.
CONCEITOS BÁSICOS DA TPM
- Cada um deve exercer auto controle.
- A minha máquina deve ser protegida por mim.
- Homem, máquina e empresa devem ser integrados.
- A manutenção dos meios de comunicação deve ser preocupação de todos.
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OBJETIVOS DA TPM
A TPM objetiva a eficácia da empresa através de maior qualificação das pessoas e
melhoramentos nos equipamentos.
O perfil dos empregados deve ser adequado com treinamento / capacitação.
Os operadores devem executar atividade de manutenção de forma espontânea
(lubrificação, regulagem, etc.).
O pessoal da manutenção deve executar tarefas na área mecatrônica.
Os engenheiros devem desenvolver equipamentos que “não exijam manutenção”.
Os operadores passam a executar tarefas mais simples, que antes eram executadas pelo
pessoal da manutenção, tais como: lubrificação, limpeza, ajustes de gaxetas, medição de vibração
e de temperatura,troca de lâmpadas, sintonia dos controladores, limpeza e troca de filtros,
permanecendo a equipe de manutenção com tarefas de maior complexidade.
Outro conceito importante na filosofia da TPM é o da Quebra Zero, “A máquina não pode
parar durante o período em que foi programada para operar”.
Entre as medidas fundamentais para conquista da quebra zero, podemos alinhar:
- Limpeza da área, asseio, lubrificação e ordem.
- Obedecer as limitações do equipamento.
- Recuperar equipamentos envelhecidos.
- Sanar deficiências de projeto.
- Desenvolver o elemento humano.
TERCEIRIZAÇÃO DE SERVIÇOS DE MANUTENÇÃO
Na verdade, terceirização é uma prática bem antiga de contratar serviços de terceiros.
Porque terceirizar?
- VOCAÇÃO: Atividades que são consideradas “meio” para a contratante, para o
prestador de serviços são atividades – fim.
- EFICIÊNCIA: É impossível ser especialista em tudo, principalmente numa época
de maior diversidade tecnológica.
- UTILIZAÇÃO: Mantém-se em alguns casos, mão de obra e recursos sem ampla
utilização.
DIFICULDADES PARA TERCEIRIZAR
- Poucas empresas capacitadas.
- Falta de cultura de parceria.
- Cartelização de alguns setores.
- Maior incidência de acidentes na contratada.
VANTAGENS DA TERCEIRIZAÇÃO
- Aumento da qualidade.
- Redução de custos.
- Redução de áreas ocupadas.
- Melhor atendimento.
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- Redução de estoques.
DESVANTAGENS DA TERCEIRIZAÇÃO
- Redução da especialização própria.
- Aumento da dependência de terceiros.
- Aumento do risco de passivo trabalhista.
SISTEMAS INFORMATIZADOS PARA MANUTENÇÃO
É possível encontrar no mercado uma ampla gama de softwares, que atendem desde a
manutenção de uma pequena fábrica, como sistemas bastante sofisticados para atender a
grandes empresas.
Muitos aplicativos foram desenvolvidos originalmente em plataforma de DOS, hoje já
convertidos para o ambiente do Windows.
A tabela a seguir fornece a título de informação, alguns programas disponíveis no mercado
nacional.
Nome Comercial do Software
AMOS-D
ARTEMIS
CHAMPS
CMC
COMAC DELTA
COMPASS
ENGEMAN
GERCOM
MAC ATIVE
MAIN SERVER
MANTEC
MÁXIMO
MMS
OOPS
PLACOM
SIAM
SIEM
SIGMA
SIM
SMI
TEROMAN
Empresa
Spectec / Moerbeck
D&ISI
Thornix Informática
PTC
SetUP
Boone and Moore
Chips Informática
Compuscience
SAM-Sist. de Automação da Manutenção
Engequal
Semarpi Sistemas
MIPS Sistemas
Inter-Unde Engenharia Química
Falcon Systems
Micro Consult
MR Bachelany Adm. e Informática.
M&F Consultoria e Projetos.
Petrobrás
Astrein Informática
SPES Engenharia de Sistemas.
Promon Engenharia / SD Scicon
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ORGANIZAÇÃO DE UM SETOR DE MANUTENÇÃO
Na implantação de um setor de manutenção deve-se levar em consideração o PORTE DA
INDÚSTRIA, AS ÁREAS DISPONÍVEIS, OS RECURSOS FINANCEIROS, O QUE A FÁBRICA
ESTÁ PRODUZINDO, Nº DE TURNOS EM OPERAÇÃO, ETC. ASSIM DEVE-SE EM PRIMEIRA
INSTÂNCIA, CLASSIFICAR E IDENTIFICAR QUAL O TAMANHO DA INDÚSTRIA.
TAMANHO DAS INDÚSTRIAS
1 – INDÚSTRIA DE GRANDE PORTE (mais de 1000 empregados);
2 – INDÚSTRIA DE MÉDIO PORTE (50 a 1000 empregados);
3 – INDÚSTRIA DE PEQUENO PORTE (até 50 empregados).
1 – INDÚSTRIAS DE GRANDE PORTE
Nas indústrias de grande porte, tais como Cia Siderúrgicas, Indústrias Petroquímicas,
Indústrias de Papel, Indústrias de Cimento, Estaleiros, etc. As unidades de manutenção são muito
desenvolvidas, e ainda assim às vezes alguns serviços de manutenção e reparos são feitos em
firmas de terceiros (serviços terceirizados).
Algumas indústrias preferem ter seus recursos super dimensionados, estendendo sua
atuação na manutenção e reparos de suas filiais e subsidiárias.
As unidades de manutenção recebem um tratamento especial, tendo vida própria,
autonomia e áreas independentes, dedicadas somente à manutenção e reparos.
Normalmente, são unidades de manutenção pesada, equipadas com máquinas operatrizes
de grande capacidade.
O setor de manutenção das grandes companhias possui capacidade para atender à
manutenção e reparos em peças de grande peso e dimensões.
Uma indústria do porte da LIGHT, por exemplo, deve ter em seu parque industrial, TORNO
VERTICAL com mesa de grande diâmetro para executar reparos em TURBINAS. Os estaleiros
devem ter TORNOS HORIZONTAIS com grande distância entre pontas para usinagem e reparos
em eixos propulsores, etc.
Um organograma para atender ao nível de manutenção de uma empresa do porte da
LIGHT poderia ser:
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2 – INDÚSTRIAS DE MÉDIO PORTE
Nas indústrias de médio porte, nas quais se enquadram a maioria das metalúrgicas, o
setor de manutenção é implantado, dentro da área da própria fábrica.
Geralmente a escolha recai sobre uma área com fácil acesso a todas instalações fabris,
com amplas aberturas para movimentação de máquinas e equipamentos.
As instalações devem ter ainda um bom pé direito (distância entre o solo e o teto), dotadas
de talhas ou guinchos para movimentação de cargas, montagem e desmontagem de peças e
posicionamento nas máquinas operatrizes.
ORGANOGRAMA
Dependendo do tipo da indústria, normalmente é feita a separação da manutenção em
duas atividades; mecânica e elétrica, estabelece-se também as funções e grau de hierarquia dos
empregados, definindo quem é quem e como se interelacionam os chefes e os subordinados.
Uma indústria metalúrgica que comercializa e produz armários de aço, tem em sua
estrutura, uma boa quantidade de prensas e motores elétricos, além de outros equipamentos
mecânicos e elétricos.
Nessas condições pode-se pensar em implantar um setor de manutenção dividido em
parte mecânica e parte elétrica.
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DOTAÇÃO DE RECURSOS HUMANOS
Na indústria de médio porte, o setor de manutenção deve ser comandado por um
TÉCNICO ou ENGENHEIRO COM BONS CONHECIMENTOS de manutenção, mecânica e
elétrica.
Na seção mecânica, cabe a posição de um encarregado de mecânica, com ótimos
conhecimentos de mecânica, ascendência sobre os demais subordinados, além de boa dose de
liderança.
Nos demais postos de serviço devemos ter:
- TORNEIROS MECÂNICOS
- FREZADORES
- MECÂNICOS E AJUDANTES
- AJUSTADORES
- LUBRIFICADORES
Os mecânicos, ajudantes e ajustadores devem ter aptidão para operar outras máquinas
auxiliares (plaina, furadeiras...).
Na seção elétrica, cabe a posição de um encarregado da elétrica, com ótimos
conhecimentos de eletricidade, ascendência sobre os demais subordinados, além de liderança.
Nos demais postos de serviço podemos ter:
- Eletricistas
- Eletrotécnicos
- Enrolador de motores
- Soldadores
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS PARA MANUTENÇÃO
Diversas máquinas, equipamentos, aparelhos de teste, devem fazer parte das oficinas
mecânicas e elétricas. Serão úteis para detectar os defeitos, desmontar as máquinas, executar os
reparos, montar, testar, lubrificar, mantendo o ciclo produtivo sem interrupção.
- TÔRNO MECÂNICO, ESMERIL, PRENSA HIDRÁULICA;
- FRESADORA, AQUECEDORES PARA AJUSTAGEM;
- PLAINA LIMADORA, TANQUES PARA LAVAGEM;
- FURADEIRA, MÁQUINA DE SOLDA, SOLDA OXI-ACETIL;
- BANCADAS DE TESTE – CARREGADOR DE BATERIAS;
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- GUINCHOS, TALHAS, JOGO COMPLETO DE FERRAMENTAS;
- APARELHOS PARA LEITURAS / MEDIÇÕES / TESTES (TEMPERATURA, ROTAÇÃO,
VIBRAÇÃO, TRINCA, FALHAS);
- EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS PARA LUBRIFICAÇÃO.
3 – INDÚSTRIAS DE PEQUENO PORTE
Nas indústrias de pequeno porte, o sistema de manutenção continua válido, apenas os
recursos devem ser adaptados à situação. Haverá apenas uma oficina de manutenção
englobando tanto a parte mecânica como elétrica.
O responsável pela manutenção será o mesmo homem responsável pela produção.
Os equipamentos são mais modestos e quando necessário recorre-se a serviço de
terceiros. Pode-se inclusive, programar o uso das máquinas de produção, para recuperação de
peças, bem entendido que fora do período normal de trabalho.
Uma sistemática que tem dado bons resultados é utilizar uma pequena bancada dotada de
rodas, gavetas e torno morsa, que será entregue ao mecânico.
As bancadas móveis serão completadas com ferramentas básicas e ficarão sob
responsabilidade do mecânico.
Alguns reparos podem ser feitos na própria bancada ou transportados para local mais
conveniente.
LUBRIFICAÇÃO
Os lubrificantes podem ser classificados em:
1. Lubrificantes líquidos (óleos);
2. Lubrificantes semi-sólidos (graxas);
3. Lubrificantes sólidos (GRAFITE – bissulfeto de molibdênio, politetra-flúor-etileno PTFE)
Óleos lubrificantes
O petróleo é a principal matéria prima para produção de óleos lubrificantes.
Do petróleo são obtidos os óleos básicos de composição variada, pertencentes a 3
classes: parafínicos, naftênicos e aromáticos que chamamos genericamente de óleos minerais.
Na mesma classificação de lubrificantes líquidos temos os óleos graxos e os óleos
sintéticos.
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Os óleos de origem parafínica, como o próprio nome indica, são provenientes de petróleo
que possuem base parafínica e no processo de destilação geram boa quantidade de parafina.
Os óleos de origem naftênica são obtidos a partir de petróleo de origem naftênica, e seu
processamento gera boa quantidade de asfalto.
Os óleos aromáticos não são adequados para fins de lubrificação.
Os óleos parafínicos e naftênicos são bons para lubrificação. Esses óleos conforme e
emprego, ora são adequados, ora tem contra-indicação. Não há pois, sentido dizer-se que um
óleo é melhor que outro.
Os óleos de origem vegetal e animal são chamados de óleos graxos (não confundir com
graxas).
O uso dos óleos graxos não é tão difundido quanto os minerais, face a sua falta de
resistência à oxidação, tornando-se facilmente rançosos.
A única vantagem dos óleos graxos é a sua capacidade de aderência a superfícies
metálicas.
Os óleos sintéticos são indicados em indústrias e instalações militares onde as condições
de trabalhos são as mais severas possíveis.
Os óleos sintéticos são obtidos por síntese química, tais como silicones, ésteres de silicato,
etc.
Características
Viscosidade:
É a dificuldade encontrada pelo óleo, em escoar ou vazar através de uma placa ou orifício.
A viscosidade é, portanto, uma grandeza a ser medida.
Uma substância é dita de alta viscosidade, quando é grossa e tem dificuldade de escoar,
como o melaço de cana, leite condensado, etc.
Uma substância é dita de baixa viscosidade, quando é fina, escoa com facilidade tal como
a água, o querosene, etc.
A viscosidade dos óleos é medida através de aparelhos chamados viscosímetros.
As unidades mais usuais são o centistokes e o saybolt.
CST – Centistokes é mais usada em lubrificantes de baixa viscosidade (querosene, óleo
diesel, etc).
SSU – Saybolt é mais usada em lubrificantes de alta viscosidade.
Ilustramos a seguir os viscosímetros mais usados pelos laboratórios:
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Viscosímetro Saybolt. Efetuando-se a medição pelo
aparelho Saybolt (ASTM D-88) a viscosidade é
indicada pelo tempo, em segundos, necessário para
que 60cm3 de óleo escorra completamente, através
um orifício de 1,765 mm de diâmetro, sob ação da
gravidade, a uma determinada temperatura.
Viscosímetro Engler. O principio é o
mesmo. O volume é 200 cm3 e o tempo
que leva para escorrer, em segundos, é
convertido em graus Engler, dividindo-se
seu valor, pelo do tempo gasto por um
igual volume de água para escoar-se nas
mesmas condições, a uma determinada
temperatura.
Ponto de Fluidez (PONTO DE CONGELAÇÃO)
O ponto de fluidez, ou ponto de congelação vem a ser a temperatura mínima na qual o
óleo ainda flui (escoa).
Ponto de Fulgor
O ponto de fulgor de um óleo é a menor temperatura na qual o vapor desprendido inflamase momentaneamente, ao se aplicar uma chama, formando um lampejo (flash).
Óleos com ponto de fulgor abaixo de 150°C não devem ser empregados para fins de
lubrificação.
Aditivos
Os aditivos são compostos químicos que adicionados aos óleos básicos, reforçam algumas
de suas qualidades, ou lhes concedem novas, ou eliminam propriedades indesejáveis.
Alguns modificam propriedades físicas: índice de viscosidade, espuma, ponto de fluidez,
outros modificam propriedades químicas, tais como inibidores de oxidação detergentes, agentes
de extrema pressão e outros.
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GRAXAS Lubrificantes
Graxa é uma combinação semi-sólida de produtos de petróleo e um sabão, resultando em
um produto com qualidades lubrificantes.
De acordo com o tipo de sabão, podemos ter:
Graxas de cálcio, sódio, alumínio, bário, lítio, etc.
Existem ainda graxas especiais de grafita, bi-sulfeto de molibidênio, etc.
Graxa de cálcio – Sua grande vantagem é a resistência à água porém não agüenta calor
(até 70°C).
Graxa de sódio – Sua principal vantagem é a boa resistência a calor (120°C)
Graxa de alumínio – Sua resistência à temperatura é baixa, se assemelha a graxa de
cálcio, tem boa resistência a água. É usada com sucesso como graxa de chassis.
Graxa de lítio – As graxas de lítio atendem a maioria dos requisitos de lubrificação,
temperatura até 150°C, e resistência à água, tendo aplicação múltipla.
Graxas grafitadas e com bi-sulfeto de molibdênio mantém boas qualidades lubrificantes
sob altas temperaturas e pressões.
LUBRIFICAÇÃO ORGANIZADA
A implantação de sistemas organizados na manutenção reduz os custos de manutenção.
A lubrificação perfeita é a conjugação de 6 (seis) fatores: tipo certo, qualidade certa,
quantidade certa, condição certa, local certo e ocasião certa.
Planejamento da lubrificação
- Levantamento de todos pontos a serem lubrificados (nome do equipamento, localização,
partes a lubrificar, freqüência de aplicação)
- Escolha dos lubrificantes recomendados
- Calendário de lubrificação
•
Diário (D)
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Semanal (S)
•
Quinzenal (2 SEMANAS)
•
Mensal (M)
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Bimestral (2M)
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Trimestral (3M)
•
Semestral (6M)
•
Anual (A)
•
Bianual (2A) CADA 2 ANOS
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MÉTODOS GERAIS DE LUBRIFICAÇÃO
A escolha de um tipo ou outro de lubrificante depende do desenho da máquina, das
solicitações a que as peças estão sujeitas e da facilidade de garantir a lubrificação, mesmo em
lugares difíceis ou quase inacessíveis. Entre os vários métodos destacamos:
1) Método manual - É geralmente efetuado utilizando almotolia (fig. 1). É um método de
lubrificação pobre, de resultados escassos; além disso, serve para óleos bastante fluidos ou
tomados dos fluidos por aquecimento, Usa-se também lubrificação a pincel, método este que
serve para máquinas pouco solicitadas (fig. 2).
2) Lubrificação por agulha (fig. 3) - Utilizado principalmente para lubrificar mancais, este
método consiste em uma agulha cônica, que fica no fundo do copo que contém o óleo, com a
ponta apoiada sobre o eixo. Com a rotação do eixo, a agulha recebe pequenos movimentos que
permitem o escoamento do óleo. A lubrificação é automática, terminando quando cessa o
movimento. Serve para óleos bastante fluidos, devido à pequena folga entre o canal e a agulha.
3) Lubrificação par mecha (fig. 4) - Consta de um copo contendo lubrificante, no qual
está mergulhada uma mecha, geralmente algodão. A transferência do óleo para a máquina se dá
por capilaridade. O método não é automático, somente cessando quando se remove a mecha.
Serve também para óleos de grande fluidez.
4) Método do copo conta-gotas (fig. 5) - Apresenta a vantagem de ser possível regular a
intensidade da lubrificação, de acordo com a velocidade das peças móveis. Uma agulha regulável
manualmente permite a passagem de mais ou menos óleo, de acordo com a necessidade. Este
sistema serve para óleos de baixa e média viscosidade.
5) Lubrificação por anel (fig. 6) - Este método é muito difundido e o lubrificante
permanece em uso durante muito tempo. O óleo fica contido num reservatório abaixo do mancal,
na parte inferior, sendo levado para a parte superior pelo movimento do anel, arrastado pela
rotação do eixo. Este método serve para óleos finos ou de baixa viscosidade. Quando se quer
uma lubrificação mais efetiva, o anel pode ser substituído por uma corrente.
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6) Lubrificação por colar (fig. 7) - Tem, basicamente, o mesmo esquema que o anterior,
com a diferença de que o colar é fixo ao eixo. Este método é usado para máquinas e deve utilizar
óleos de alta viscosidade. Quando a máquina se movimenta em baixa rotação, o colar pode ser
substituído por um sistema de pequenas "caçambas" que pescam o óleo no reservatório inferior,
descarregando-o num reservatório superior, par onde flui, através de pequenos canais, ao eixo.
7) Lubrificação por banho de óleo (fig. 8) - Este tipo de lubrificação é usado em
máquinas muito pesadas, geralmente de eixo vertical (ex: turbinas), Usa-se também para mancais
que sustentam a hélice do motor de avião.
8) Lubrificação por estopa (almofada) (fig, 9) - É muito usado para lubrificar os mancais
dos vagões ferroviários. A estopa é embebida em óleo bastante viscoso e fica em contato com o
eixo, transferindo, por capilaridade, o lubrificante ao mancal. O inconveniente desse método
consiste em que a estopa tende a vitrificar a parte diretamente em contato com o eixo, o que
obriga a substituí-la freqüentemente.
9) Lubrificação por salpico ou borrifo (fig. 10) - É o método mais utilizado, geralmente
nos motores de combustão interna, para lubrificar as peças móveis dentro do cárter. O óleo é
contido num reservatório inferior, dentro do qual ficam as partes móveis. Pelo movimento dessas
partes, o óleo é salpicado, atingindo todas as partes que devem ser lubrificadas. Este método só
serve para máquinas de alta rotação e para óleos de viscosidade relativamente baixa. Em motores
maiores é usado como complemento da circulação forçada do óleo.
10) Lubrificação por gravidade (fig. 11) - Existe normalmente uma bomba de óleo que
leva o lubrificante do reservatório inferior até o reservatório superior, passando por um filtro que
retém as impurezas. Do reservatório superior o óleo, por gravidade e através de canais
apropriados, atinge todas as partes móveis da máquina.
11) Lubrificação por bombas múltiplas - No caso de máquinas sujeitas a fortes
solicitações, a lubrificação é feita por um sistema de êmbolos, sendo que cada êmbolo envia o
óleo a uma parte determinada. Existe em cada êmbolo um parafuso de regulagem, podendo
assim lubrificar as partes da máquina com quantidades variáveis de óleo, de acordo com a
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viscosidade do mesmo, com a velocidade de rotação e com as cargas às quais as peças estão
sujeitas. Este método permite uma lubrificação muito boa, mas é mecanicamente mais
complicado.
12) Lubrificação por graxa (fig. 12) - Pode ser usado o copo "Stauffer", o copo graxeiro,
ou então efetuar-se a lubrificação introduzindo a graxa nos pinos graxeiros, por meio da pistola
pneumática (usada em postos de gasolina). No caso do copo "Stauffer", é necessário tomar
cuidado com o enchimento do copo, para evitar as bolhas de ar.
MANCAIS
Os mancais são basicamente suportes ou guias de partes móveis. São elementos comuns
em todas as máquinas.
Classificação dos mancais
Mancais deslizantes – quando uma superfície desliza sobre outra. Ex: carro do torno
deslizando sobre o barramento.
Mancais radiais – mancais que suportam carga perpendicular ao eixo em rotação. Podem
ser inteiriços, como um tubo, ou bipartidos, sendo em ambos casos chamados de buchas.
Mancais de escora (encosto) – são aqueles destinados a absorver cargas axiais.
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Materiais para mancais
Os mancais são construídos com metais mais moles, que permitem sua substituição
quando apresentam desgaste. Tal procedimento visa proteger o eixo, peça mais cara.
Os mancais possuem o diâmetro um pouco maior que o do eixo. Essa diferença chamada
de folga, permite a formação da cunha e da película de óleo lubrificante.
Metal patente – (Babbit) Composição 89% de estanho (Sn), 9% de antimônio (Sb) e 2%
de cobre (Cu).
Mancais porosos – São obtidos de material esponjoso de chumbo, bronze, ferro, aço ou
alumínio. São capazes de reter óleo em cerca de 25% do seu volume. São empregados em casos
em que é difícil alimentar o lubrificante.
Mancais de bronze – liga com 80% de cobre, 10% de estanho 10% de chumbo, muito
isada na fabricação de casquilhos. Diversos tipos de bronze (de 79 a 89% de cobre, e de 6 a 11%
de estanho) são muito usados em mancais.
Mancais de Teflon, Nylon e Resinas Fenólicas costumam ser empregados em pequenas
cargas e baixas velocidades, sem lubrificação.
Aço e Ferro fundido também podem ser usados em menos escala na confecção de
mancais, tendo como inconveniente a pouca capacidade de se ajustar ao eixo.
ROLAMENTOS
São mancais especiais em que a principal forma de movimento é rolante. Compõe-se de
dois anéis entre os quais existem elementos rolantes e separadores.
Tipos de rolamentos:
- Quanto à construção, se dividem em 3 grupos:
a) De esferas – quando os corpos rolantes são esferas.
b) de agulhas – quando os corpos rolantes são de pequeno diâmetro e comprimento
grande.
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c) de rolos – quando os corpos rolantes são formados de cilindros, cones truncados ou
barriletes.
- Quanto à aplicação podem ser: radiais, axiais e mistos, podendo ainda ser autocompensadores ou não.
1) Nos rolamentos radiais a carga é perpendicular ao
eixo.
Os rolamentos radiais não suportam cargas
axiais:
Exemplos: Rolamento de esferas
2) Rolamentos Axiais
EXEMPLOS:
- Rolamento de escora CARGA // ao eixo
- Rolamento axial de rolos (autocompensadores)
3) Rolamentos mistos
Suportam cargas axiais e radiais.
EXEMPLOS:
Os rolamentos autocompensadores são montados quando é necessário absorver cargas
originadas por desalinhamento.
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Característica: O anel externo desloca-se em relação à linha 0; devido a isto,é capaz de
absorver cargas originadas por desalinhamento (veja figura abaixo).
Alguns fabricantes: SKF, FAG, INA e TINKEN.
Vida útil dos rolamentos em horas
Tipo de máquina
Vida nominal (horas)
Instrumentos e aparelhos de uso ocasional, carros de corrida.
500
Máquinas de carga intermitente cuja parada não provoca conseqüências
sérias: agrícolas e domésticas, guinchos, máquinas operadas manualmente
e motores de caminhões.
4.000 - 8.000
Máquinas cuja parada provoca conseqüências sérias: máquinas auxiliares,
transportadores, motores diesel ferroviários e de máquinas de construção e
eixos de vagões.
8.000 - 12.000
Máquinas que trabalham 8 horas por dia com carga parcial: redutores e
elevadores.
12.000 - 20.000
Máquinas que trabalham 8 horas par dia com plena carga: máquinas
industriais, ventiladores, guindastes, motores e laminadoras.
20.000 - 30.000
Máquinas que trabalham 24 horas por dia: compressores, bombas,
elevadores de minas, máquinas de navios, geradores de força e
locomotivas.
40.000 - 60.000
Máquinas cuja parada provoca conseqüências desastrosas: usinas de força,
de tratamento de água, fábricas de papel e de cimento e bombas de minas.
100.000 - 200.000
Rolamentos Com Furos Cônicos
Os rolamentos
característica.
autocompensadores
são
os
que
geralmente
apresentam
esta
Imagine a seguinte situação:
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Se tivéssemos que deslocar um rolamento do ponto A, teríamos que levá-lo através de
pancadas, até que atingisse o ponto desejado e isto poderia ocasionar problemas.
Sugestões:
1) Se fizéssemos com que ele entrasse folgado, também iríamos ter problemas.
2) Poderíamos aquecê-lo, no entanto não seria muito recomendado, devido à distância.
3) Usar o Rolamento Com Furo Cônico (Recomendado).
Os Eixos Também são cônicos?
Não. Esse tipo de rolamento vem acompanhado de bucha de fixação, arruela e porca.
Esses três componentes, mais o rolamento, formam o conjunto.
Nota: Bucha de fixação: furo paralelo e parte externa cônica.
MONTAGEM
Coloca-se a bucha de fixação (cônica) no furo do rolamento; em seguida, introduza a
arruela de segurança até que ela encontre resistência e finalmente rosqueie a porca. Deslize o
conjunto sabre o eixo até o ponto desejado e depois aperte, "rosqueie" a porca, travando a bucha
no eixo.
DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS
1) Desmontagem de rolamento com interferência no eixo.
A desmontagem é feita com saca-polias. As garras de ferramenta deverão ficar apoiadas
no anel interno.
Quando não for possível alcançar o anel interno, o saca-polias poderá ser aplicado na face
externa do anel. Entretanto é importante que o anel externo seja girado para evitar danos no
rolamento.
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2) Desmontagem de rolamento com interferência na caixa do rolamento.
Nesse caso ele deverá ser desmontado com auxílio de um tubo metálico.
Quando o rolamento é autocompensador, pode-se girar o miolo do rolamento e usar o
saca-polias diretamente sobre o anel externo.
3) Desmontagem de rolamentos montados sobre buchas.
Os rolamentos autocompensadores são montados geralmente com buchas de fixação.
A ilustração mostra os elementos: porca de fixação, arruela de trava, rolamento e bucha de
fixação.
A desmontagem deve ser efetivada com auxílio de um tubo metálico.
MONTAGEM DE ROLAMENTOS
1 – Rolamentos montados no eixo
- Lubrificar o assento do rolamento
- Posicionar o rolamento sobre o eixo. Utilizar um tubo metálico e aplicar os golpes de
martelo somente no tubo que está adaptado ao anel interno.
- Caso exista furo roscado na ponta do eixo, usar porca, parafuso e calço para montar.
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- Caso tenha prensa ou balancim, usar na montagem de rolamentos pequenos e médios.
- Se os rolamentos forem grandes ou haja uma ajustagem mais forte entre o eixo e o
rolamento será necessário aquecer os rolamentos, em banho de óleo, mesmo temperatura entre
100 e 120°C, e colocá-los rapidamente no eixo antes de esfriarem.
Se o rolamento for do tipo de lubrificação permanente, ele não deverá ser aquecido
conforme descrito anteriormente. O aquecimento remove o lubrificante e o rolamento sofrerá
danos.
Para rolamentos que apresentam lubrificação permanente, recomenda-se esfriar o eixo
onde eles estão acoplados. Alertamos, no entanto, que se rolamento prender o ato da montagem,
esfriando, dificilmente será removido sem dano.
2 – Montagem de rolamentos com interferência na caixa
Os passos são os mesmos recomendados para
montagem dos rolamentos em eixo.
- Usar um pedaço de tubo metálico contra a face do
anel externo, após lubrificar as partes a serem montadas.
- Cuidar para que o rolamento não fique desalinhado
em relação a caixa.
- Utilizar uma prensa hidráulica ou mecânica.
- Aquecer a caixa para montagem de rolamentos
grandes.
Sistemas de Vedação
Vedação consiste em impedir a passagem de maneira estática ou dinâmica, de líquidos,
gases, ou sólidos em partículas (pó) de um meio para outro.
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É importante que o material do vedador seja compatível com o produto a ser vedado para
que não haja uma reação química entre eles.
Materiais usados na vedação:
- Juntas de borracha: vedações empregadas em partes estáticas, muito usadas em
flanges.
- Anéis de borracha (ring): são vedadores de partes estáticas ou dinâmicas, podem ser
comprados em tamanhos padronizados ou, confeccionados colando-se as extremidades. São
muito usados em vedações de cilindros hidráulicos.
- Juntas de papelão, empregadas em partes estáticas, como tampa de caixas de
engrenagens.
- Juntas metálicas, são destinadas à vedação de equipamentos que operam com altas
pressões e altas temperaturas.
- Juntas de Teflon, empregadas em produtos com ar, óleo e água suportando até 260°C.
- Juntas de amianto, material empregado na vedação de fornos suportando altas
temperaturas e ataques químicos de muitos produtos.
Atualmente face os problemas de saúde atribuídos ao amianto, substitui-se quando couber
por junta cerâmica.
- Juntas de cortiça, empregada em vedações estáticas de produtos como ar, óleo e água,
muito usadas em vedações de carter.
Retentores
São dispositivos destinados a evitar vazamentos ou
entrada de impurezas em máquinas.
É composto essencialmente por uma membrana
elastométrica 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 da
máquina.
A figura ao lado mostra um retentor entre um mancal e
um eixo.
Tipos e perfis de retentores
Existem vários perfis de retentores.
Como a vedação se dá através da interferência do lábio sobre o eixo, cria-se uma condição
de trabalho que provoca atrito e a conseqüente geração de calor na área de contato, levando o
material do retentor ao desgaste.
A escolha correta do material do retentor reduz o atrito e o desgaste.
Os tipos mais usuais de materiais dos retentores são: Borracha nitrílica, Poliacrílica,
Silicone e Flúorelastômero.
Recomenda-se pré-lubrificar os retentores na hora da montagem, de forma a facilitar a
instalação perfeita do retentor no alojamento.
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Montagem do retentor no alojamento
- A montagem do retentor no alojamento deverá ser efetuada com auxílio de prensa.
- A superfície de apoio e o retentor deverão ter diâmetros próximos para evitar dano na
montagem.
Montagem de retentor no eixo
Os cantos dos eixos devem ter chanfros para facilitar a entrada do retentor.
Caso não haja chanfros ou não se possa executá-los, recomenda-se o uso de uma luva de
proteção para o lábio.
Cuidados na substituição
Sempre que houver desmontagem do retentor, recomenda-se sua substituição por um
novo. Quando o retentor for torçado, mantendo-se o eixo velho, recomenda-se que o lábio do
retentor novo não venha a trabalhar no sulco formado pelo retentor antigo.
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