MANUTENÇÃO DE
EQUIPAMENTOS
Maquinas e Equipamentos
Manutenção
• Conceito:
• “Ato ou efeito de manter-se as medidas
necessárias para a conservação ou a
permanência de alguma coisa ou de uma
situação” Ferreira (1975)
Manutenção
• Forma eficiente e simples de conseguir
um “aumento” da vida útil.
• Significa a adoção de uma série de
medidas práticas.
Manutenção
• Definição: conjunto de processos
utilizados com a finalidade de obter dos
equipamentos condições que resultem na
produtividade máxima lucrando com o
“aumento” de sua vida útil.
Manutenção mecânica – causas
possíveis das falhas
• Projeto e especificações inadequados aos
requisitos do trabalho;
• Falhas de fabricação;
• Deficiência na manutenção;
• Operação inadequada devido a
sobrecarga;
• Desgaste natural das peças.
Manutenção
• Corretiva – corrige falhas detetadas que
prejudicam o funcionamento normal dos
equipamentos.
– A quebra de uma máquina pode deixar outros
equipamentos ociosos.
• Preventiva – Visa evitar ou prevenir o
aparecimento de falhas mecânicas.
Manutenção preventiva
• Dificuldade em determinar itens críticos;
• Dificuldade em fixar idade crítica das
peças;
• Comumente as verificações são feitas a
cada 100h; 500 h; 1000h e 4000 horas.
Manutenção preditiva
• Objetiva detetar “ a priori” possíveis falhas
mecânicas;
– Exemplo: análise periódica do óleo
lubrificante do motor ou de outro sistema;
– Utilização do espectrofotômetro;
– Determinação da alcalinidade do óleo.
manutenção & tipo
disponibilidade
Custo
Técnicas de manutenção preditiva
•
•
•
•
•
Análise de vibrações de equipamentos
rotativos e alternativos;
Análise de corrente e fluxo magnético de
motores elétricos;
Análise de óleo lubrificante;
Termografia de sistemas elétricos e
mecânicos;
Ultrasom para detecção de vazamentos e
defeitos de válvulas.
vibração
• A vibração é uma oscilação em torno
de uma posição de referência e é
freqüentemente um processo
destrutivo, ocasionando falhas nos
elementos de máquina por fadiga.
Termografia
Correntes Parasitas
 O campo magnético gerado por uma sonda ou
bobina alimentada por corrente alternada produz
correntes induzidas (correntes parasitas) na peça
sendo ensaiada.
 O fluxo destas correntes
características do metal.
depende
das
 “Bobinas" de teste tem a forma de canetas ou sensores que passadas por
sobre o material detectam trincas/descontinuidades superficiais (podem ter a
forma de circular, oval ou quadrada) ou características físico-químicas da amostra.
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Vantagens da manutenção preditiva
• Determinação de um ponto ótimo para
aplicar a manutenção preventiva;
• Eliminação da troca prematura de
componentes com vida útil remanescente
• ainda significativa;
• Aumento da vida útil das máquinas e
componentes pela melhoria das condições
de instalação e operação.
Desvantagens da preditiva
• Requer pessoal qualificado.
Operação dos equipamentos
• Observar limite de resistencia de seus
componentes;
• Treinar o operador da maquina;
• O operador é o primeiro elemento com
responsabilidade na manutenção da
máquina;
• Observar manual para “aquecimento” da
máquina;
Operação
• Operador deve verificar nivel do
combustivel e tambem o nivel dos
lubrificantes nos diversos depósitos;
• O operador deve parar a máquina sempre
que observar os mostradores indicando
pressão muito naixas ou elevadas, fugindo
da faixa normal.
• Manter limpa a máquina.
Defeitos comuns em motores
•
•
•
•
•
•
Superaquecimento;
Ruidos anormais;
Fumaça em quantidades anormais (cor);
Consumo excessivo;
Pressão baixa do lubrificante;
Partida difícil;
Oficinas de manutenção
•
•
•
•
•
•
•
Setor de motor a diesel;
Setor de motor a gasolina;
Sistema de alimentação;
Transmissões;
Sistemas hidráulicos;
Esteiras;
Sistemas elétricos; etc.
Freio
Almoxarifado e peças de reposição
• Estabelecer critérios para determinação
dos itens de maior consumo;
• Itens críticos para o funcionamento da
máquina;
• Buscar uniformizar equipe (mesmo
fabricante).
Causas do desgaste:
– Atrito entre componentes;
– Abrasão de matéria estranha que penetra em
determinados componentes mecânicos;
– Corrosão
– As contaminações mais comuns do óleo, são:
– diluições encontradas nos combustíveis,
contaminação por água e poeira. Newell
(1999).
desgaste
Castro, apud Caterpillar, 2010
Sapatas
a) sapata de garra simples
utilizada em serviços leves;
b) sapata de garras duplas;
c) sapata com furo central
trapezoidal;
d) sapata de garra simples
utilizada em serviços
pesados;
e) sapata
autolimpante de baixa
pressão no solo
f) sapatas cortadoras
Castro, apud Caterpillar, 2010
Exemplos
Observação
• Para identificar condições anormais de
desgaste, deve-se estabelecer padrões
normais de desgaste para qualquer motor
ou peça em particular.
• Isso pode ser feito através do uso de
softwares de manutenção preditiva.
Sistema monitorados
•
•
•
•
•
•
•
•
Pressão do óleo do motor;
Pressão do oleo do trem de força;
Temperatura do liquido de arrefecimento;
Temperatura do oleo do sistema hidraulico
Nivel de combustivel;
Rpm;
Indicador de marcha;
Controles eletronicos de direção e transmissao.
Lubrificantes
Técnica de análise
•
•
•
•
•
Analise do óleo lubrificante nos motores a
combustão interna de ciclo Diesel.
Permite detectar os 1ºs sintomas de
desgaste de um componente.
A identificação é feita por meio do estudo
da quantidade de partículas, tamanho,
forma e composição, análise de
viscosidade, acidez e índice de partículas
magnéticas.
Lubrificantes
• Uma das mais importantes técnicas de
ensaio de óleo é o monitoramento da
viscosidade, pois pequenas mudanças na
viscosidade podem trazer danos ao
funcionamento do sistema. Sempre que
uma mudança significativa na viscosidade
do óleo é observada, deve-se identificar a
causa do problema e corrigi-lo.
Óleo
Lubrificante
=
Óleos Básicos
+
Aditivos
Características dos lubrificantes
• Viscosidade
– É representada pela resistência interna
oferecida pelas moléculas do fluido ao
movimento relativo de suas diversas
camadas.
– É medida pela maior ou menor facilidade de
escoamento a determinada temperatura.
(viscosímetros).
– Pode ser expressa em SSU – segundos
saybolt universal (ver outra unidade no SI)
Variação da viscosidade com
temperatura
Lubrificantes
• Alem de reduzir os efeitos de corrosão,
atrito e abrasão tem como finalidade:
– Redução da força para operação da máquina
e seus componentes;
– Dissipação de parte do calor gerado;
– Auxilio na vedação das câmaras de
combustão;
– Remoção de substâncias abrasivas.
Lubrificantes - Minerais
• Minerais: São óleos obtidos a partir da
destilação do petróleo. Sua composição,
muito variada, é formada por grande
número de hidrocarbonetos, pertencentes
a três classes: parafínicos, naftênicos e
aromáticos.
• Os óleos minerais são os mais utilizados e
importantes em lubrificação.
Lubrificantes - graxos
• Graxos: São óleos de origem vegetal ou
animal. Foram os primeiros lubrificantes a
serem utilizados, e satisfaziam as
modestas necessidades da época em que
predominava a tração animal. Atualmente
são pouco recomendados, principalmente
por não suportarem temperaturas
elevadas,
Lubrificantes aditivados
• Os óleos aditivados são óleos minerais
puros ou sintéticos, aos quais foram
adicionados substâncias comumente
chamadas de aditivos, com o fim de
reforçar ou acrescentar determinadas
propriedades.
Lubrificantes Compostos
• São misturas de óleos minerais e graxos.
Certas aplicações especiais requerem
muitas vezes o uso de óleos compostos,
que conferem ao produto obtido maior
oleosidade e maior facilidade de emulsão
na presença de vapor. Geralmente são
utilizados em equipamentos como
perfuratrizes e cilindros a vapor.
Lubrificantes sintéticos
• Sintéticos: São lubrificantes desenvolvidos
em laboratório por processo de
polimerização, especialmente para
oferecer características especiais de
viscosidade e resistência a temperaturas
elevadas ou muito baixas, de forma a
atender aplicações especiais em algumas
indústrias. Esses lubrificantes tem alto
custo.
Ponto de fulgor
• É a temperatura à qual um óleo
lubrificante aquecido desprende vapores
que se inflamam,em temperaturas
elevadas.
• Destina-se a análise de contaminação do
óleo com produtos mais voláteis.
Outros ensaios
• Corrosão: Mede a ação corrosiva do
lubrificante.
• Neutralização: é o peso em mg do KOH
para neutralizar (pH = 7) uma grama de
óleo. É a determinação do grau de
oxidação atingido por um óleo usado.
Indica a perda dos aditivos que inibem a
oxidação.
• Densidade; cor, resíduos, etc.
Aditivos
• Detergentes: ação consiste na limpeza
das superfícies metálicas;
• Dispersantes: substancias que
mantem em suspensao sedimentos e
impurezas.
• Inibidores de oxidação: impedem a
ocorrencia de modificações químicas;
Aditivos
• Inibidores de corrosão: diminuem ação de
substancias corrosivas.
• Inibidores de ferrugem: previnem, a ação
da umidade.
• Redutores do desgaste: aumentam a
resistencia do óleo à ação de pressões
elevadas.
• Redutores de congelamento: reduz ponto
de congelamento.
Classificação dos óleos
• CF-2 – oleo monograu para uso em motores
diesel 2 tempos;
• CF-4 – óleo multigrau para motores 4 tempos
injeção direta;
• CG-4 - óleo multigrau para motores 4 tempos
com menos de 0,5% de enxofre;
Classificação dos óleos
• CH-4 -óleo multigrau para motores 4
tempos;
• CI-4 - óleo multigrau para motores 4
tempos com recirculação de gases
queimados;
Classificação S.A.E.
(Society of Automotive Engineers)
• A SAE desenvolveu um sistema de
classificação baseado nas medições de
viscosidade. Para óleos de motores, este
sistema estabeleceu 11 tipos de
classificações ou graus de viscosidade:
SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 20,
30, 40, 50 e 60.
Classificação S.A.E.
• O "W"que se segue ao grau de
viscosidade SAE significa inverno (winter)
e indica que um óleo é adequado para uso
em temperaturas mais frias. Os óleos que
tem a designação W devem ter o valor de
viscosidade adequado quando medida
nas temperaturas baixas.
SAE
• O desenvolvimento dos melhoradores de
índice de viscosidade possibilitou a
fabricação dos óleos de múltipla
graduação e de boa qualidade, este tipo é
também conhecido como óleo
multiviscoso. Esses óleos, SAE 20W40,
20W50, 5W40, por exemplo, são
largamente usados, porque ao dar partida
no motor o óleo está frio.
SAE
• Quanto menor for o índice W, mais rápido
o óleo fluirá no momento mais crítico,que
é o da partida, evitando o contato entre as
partes metálicas e minimizando o
desgaste.
SAE
• O número sem o W refere-se à
viscosidade do óleo na temperatura de
operação do motor.
• Assim, um óleo 5W40 terá o mesmo
comportamento de viscosidade a quente,
que um óleo 15W40 já que ambos serão
SAE 40. Sua viscosidade na partida a frio,
entretanto, será menor, permitindo que o
lubrificante atinja a parte alta do motor
mais rapidamente.
Viscosidade
SAE – Society of Automotive Engineers
ISO – International Organization for Standardization
Nível de Qualidade / Desempenho
API – American Petroleum Institute
ACEA – Association des Constructeurs Européens d’Automobiles
Classificações de Montadoras.
Classificação S.A.E.
Óleos para "carter"
SAE J300 Janeiro 2001
Grau de
Viscosid
ade
SAE
Viscosidades a Baixas Temperaturas
0W
6.200 até -35oC
60.000 até - 40oC
3,8
-
5W
6.600 até -30oC
60.000 até - 35oC
3,8
-
10W
7.000 até -25oC
60.000 até - 30oC
4,1
-
15W
7.000 até -20oC
60.000 até - 25oC
5,6
-
20W
9.500 até -15oC
60.000 até - 20oC
5,6
-
25W
13.000 até -10oC
60.000 até - 15oC
9,3
-
Viscosidade
Máximab
(cP*)
Viscosidade a Altas Temperaturas
Viscosidade
Máximac
(cP*)
Viscosidade d (cSt* a 100oC)
Mínimo
Máximo
Viscosidade e
(cP a
150oC)
20
-
-
5,6
< 9,3
2,6
30
-
-
9,3
< 12,5
2,9
40
-
-
12,5
< 16,3
2,9f
40
-
-
12,5
< 16,3
3,7g
50
-
-
16,3
< 21,9
3,7
21,9
< 26,1
3,7
60
Graus SAE para Óleos de Motor
temperatura ambiente
Motores Diesel
CATEGORIAS
CA
CB
Comercialização proibida no Brasil
CC
CD
CE
CF
CF-4
CG-4
CH-4
CI-4
Avanço Tecnológico
TÉCNICAS DE ANÁLISE DE
LUBRIFICANTES USADOS
• Espectrometria
• Se uma determinada quantidade de energia é aplicada sobre o
átomo e esta é absorvida, um dos elétrons mais externos será
promovido a um nível energético superior, levando o átomo a uma
configuração energética menos estável denominada “estado
• excitado”.
• Uma vez que esta configuração é instável, o átomo retorna
imediatamente para o “estado fundamental”, liberando a energia
absorvida sob a forma de luz.
• Esses dois processos (absorção e emissão de luz) são
explorados, com fins analíticos, através das técnicas de Emissão
Atômica e Absorção Atômica.
Emissão atômica
Absorção atômica
Diferença entre processos
Na técnica de emissão, a chama basicamente possui dois propósitos:
Converter o aerossol da amostra em um vapor atômico (onde se
encontram átomos no “estado fundamental”).
Excita, termicamente, estes átomos, levando-os ao “estado
excitado”.
Quando estes átomos retornam ao estado fundamental, eles emitem a
luz que é detectada pelo instrumento. A intensidade de luz emitida
está relacionada com a concentração do elemento de interesse na
solução.
Diferença entre processos
Na absorção atômica, a única função da chama é converter o aerosol da
amostra em vapor atômico, que pode então absorver a luz proveniente de
uma fonte primária.
A quantidade de radiação absorvida está relacionada com a concentração
do elemento de interesse na solução.
Ferrografia
A ferrografia é uma técnica de
monitoramento e diagnose que auxilia na
determinação da severidade, modos e
tipos de desgastes em maquinas, que
influenciam na tomada de decisões
quanto ao tipo e a urgência de
intervenção da manutenção.
Ferrografia - premissas
Toda máquina desgasta-se antes de falhar;
O desgaste gera partículas;
A quantidade e o tamanho das partículas são
diretamente proporcionais à severidade do desgaste
que pode ser constatado mesmo a olho nu;
Os componentes de máquinas que sofrem atrito,
geralmente são lubrificados e as partículas
permanecem em suspensão durante certo tempo;
Considerando que as máquinas e seus elementos
são constituídos basicamente de ligas de ferro, a maior
parte das partículas provém dessas ligas.
Graxas lubrificantes
• Para componentes que não são contidos
em carcaças.
• Lubrificante encorpado com bastante
adesão às partes metálicas.
Graxas Lubrificantes
AUTOMOTIVAS
 PM GRALUB CHASSIS 2
Sabão de Cálcio. Grau NLGI 2
Lubrificação de pinos e articulações em chassis
Lubrificação de pontos de baixa temperatura: 95 0C
 LUBRAX GMA-2
Sabão de Lítio. Grau NLGI 2
Lubrificação de chassis, rolamentos, cubos de roda, juntas universais,
pinos, etc..., de veículos automotivos, agrícolas e de construção
Graxas
Expessante
Temperatura
Máxima de Uso
Prolongado
Cálcio
80oC
Sódio
120oC
Alumínio 80oC
Lítio
140oC
Resistência à Água
Aplicações Típicas
Mancais sujeitos a umidade
Alta Resistência
(repele)
Fraca (emulsiona) Equipamentos industriais
Boa Resistência
Boa Resistência
antigos com lubrificação
frequente
Mancais de baixa rotação,
aplicações com umidade.
Uso decrescente
Aplicações automotivas e
industriais
Graxas
Aplicação
Classificação NLGI
Tipo de Serviço
Produto típico
Chassis
LA
Serviço pouco severo e
Sabão de cálcio OU Sabão de lítio
relubrificação frequente, com ponto
de gota mínimo de 80oC
Chassis
LB
Serviço com altas cargas de choque, Sabão de lítio (com aditivação EP)
grande exposição à água e
relubrificação não frequente, com
ponto de gota mínimo de 150oC
Cubos de rodas GA
Serviço normal, com ponto de gota Sabão de lítio (do tipo aplicações
mínimo de 80oC
múltiplas)
Cubos de rodas GB
Serviço severo, com ponto de gota
mínimo de 175oC
Sabão de lítio (do tipo múltiplas
aplicações) OU Sabão de lítio
(com aditivação EP)
Cubos de rodas GC
Serviço muito severo, em altas
temperaturas ou em condições do
tipo pára-e-anda, com ponto de
gota 220oC
Complexo de lítio
(com aditivação EP)
Propriedades das graxas
• Ponto de gota: temperatura à qual passa
do estado pastoso para o estado líquido;
• Consistência: mede a dureza da graxa
através da penetração de um amostrador
padrão.
Lubrificação de equipamentos
• Adotar tipo de óleo recomendado para os
varios componentes da máquina;
• Observar períodos de verificação e troca
de óleo;
• Óleos de qualidade superior mantém os
resíduos e impurezas em suspensão de
modo a contaminar o lubrificante;
• Se possível, uniformizar o tipo de óleo
adotado;
Lubrificação
• Cuidados com limpeza no sistema de
purificação de ar são fundamentais;
• Evitar mistura de óleos de procedência diversa.
Pois esses óleos podem ter aditivos com
incompatibilizem seu uso simultâneo.
• Substituir sistema de limpeza de óleo no prazo
indicado pelo fabricante. (Filtro de óleo)
• Elaborar plano de manutenção de acordo com
manual do equipamento.
FIM
•