Uploaded by Rafaela Guergolet Sanches
Apostila_Elementos_de_M_quinas_II
LubViscosidadeCaracteristicasLubrificantes_
ph-07_agua no oleo.pdf
(AULA_01_ELEMENTOS_DE_MÁQUINA_conv)
Relatório Dureza - Fernando
61384712-Apostila-Usinagem-Capitulo-05
Torneamento 1 Modo de Compatibilidade
ÓLEO HIDRÁULICO Fluído hidráulico, também chamado de óleo hidráulico, são um grande grupo de fluídos usados como o meio
de transmissão de energia em maquinário hidráulico, sendo qualquer equipamento ou dispositivos que possuam um sistema hidráulico de transmissão de energia e força. Os fluídos hidráulicos incluem compostos sintéticos, óleo mineral, água e misturas baseadas em soluções e emulsões aquosas, sendo que independentemente de sua composição e propriedades em diversas temperaturas, sua característica mais importante é a baixa compressibilidade. A principal tarefa de um óleo hidráulico na indústria é de movimentar equipamentos ou ferramentas em linhas de processos. Em geral são sistemas centralizados ou individuais que movem ou transportam produtos na fábrica. Nas indústrias alimentícias, sistemas hidráulicos levantam, empurram, espremem ou dão forma aos ingredientes ou produtos. Os sistemas com óleo hidráulico muitas vezes estão sendo usados em casos de alta carga. A função do fluido hidráulico é a transmissão de força e a lubrificação das peças internas do sistema como, por exemplo, bombas de engrenagens ou cilindros. A maior parte dos óleos hidráulicos é produzida com óleos minerais devido ao custo. Para atender as exigências, estes produtos têm de ser melhorados com uma variedade de aditivos, tais como: inibidores de corrosão, antioxidantes, detergentes, aditivos EP (extreme pressão), antiespumantes, emulgadores, abaixador do ponto de congelamento (pour-point), etc. Também é importante que o óleo hidráulico não ataque as vedações do sistema hidráulico. Aplicações do Óleo Hidráulico - Especialmente recomendados para circuitos hidráulicos exigentes onde se requerem fluidos hidráulicos do tipo anti desgaste e especiais características "antitermo-oxidantes". - Especificamente adequado em aplicações de circuitos equipados com servo válvulas, circuitos robotizados, controlo numérico, etc. - Devido ao elevado índice de viscosidade e alta estabilidade ao corte, é recomendado para sistemas hidráulicos submetidos a amplas variações de temperatura. - Dado o seu caráter universal, é apropriado para sistemas hidrostáticos que operam em condições de elevada pressão e temperatura. Vantagens do Óleo Hidráulico - Grande poder de demulbilidade. Separação rápida da água. - Boa resistência à formação de espuma. Rápida separação do ar. - Grande capacidade anti-desgaste. - Elevada estabilidade hidrolítica quando sujeito a contaminações devidas à umidade ambiente ou com origem em circuitos de refrigeração. - Elevada proteção contra a corrosão e ferrugem. - Excelente estabilidade térmica e antioxidante. - Excelentes resultados de filtrabilidade com ou sem contaminação com umidade.
Os sistemas que utilizam emulsões de óleo em água requerem bombas. Óleos Minerais Os óleos minerais à base de petróleo são os mais utilizados em circuitos hidráulicos. Normalmente são óleos fabricados a partir de básicos selecionados. 3) Tem uma viscosidade muito baixa. que passam por processos de refinação e tratamento. estando sua faixa de temperatura de operação limitada até 65ºC. . no que diz respeito às aplicações e restrições. 5) Possui baixo ponto de ebulição. tanto pelos seus inconvenientes próprios como pelo menor rendimento obtido em comparação com outros tipos de fluidos hidráulicos. . Os inconvenientes citados nos itens 1. É inerte quimicamente compatível com quase todos os materiais dos retentores.2 e 3 podem ser compensados através de aditivos.Possuem características de viscosidade que satisfazem os requisitos exigidos pela bomba hidráulica e outros componentes do sistema. As considerações deste tipo de fluido. Emulsões de óleo em água São usados em sistemas que normalmente são projetados para usar água como fluido hidráulico. são as mesmas comentadas anteriormente para as água. As principais características. serve para melhorar as propriedades lubrificantes e proteger os componentes do sistema contra a corrosão e a ferrugem. dificultando a estanqueidade e reduzindo o rendimento do sistema. normalmente na proporção de 1 a 5% de óleo em volume. salvo para os casos excepcionais citados e para os especialmente projetados e construídos para seu uso. válvulas e outros componentes especiais. 2) Provoca a corrosão dos componentes e das tubulações. com um alto poder refrigerante. Principais inconvenientes da água: 1) Não possui características lubrificantes.Tipos de Fluidos Hidráulicos Existem diversos tipos de fluidos utilizados em sistemas hidráulicos. podendo ser utilizados nos mais diversos tipos de sistemas e nas mais exigentes condições operacionais.São utilizados em amplas faixa de temperatura. são dadas a seguir: Água A água é o mais barato e disponível dos fluidos hidráulicos. podendo causar danos consideráveis no caso de congelamento. limitando a faixa de operação. É um excelente fluido quanto à transmissão de energia (elevado coeficiente volumétrico). embora não se deva considerar a água um fluido adequado para os sistemas hidráulicos atuais. devido a dilatação do fluido no sistema.São compatíveis com a maioria dos materiais comumente utilizados nos sistemas. A adição de óleo solúvel na água. com as seguintes características principais: . aplicações e efeitos na operação hidráulica dos sistemas. . 4) Possui um ponto de congelamento elevado (0ºC). além se ser absolutamente não inflável.
Os óleos da linha automotiva tem um alto poder lubrificante em comparação com outros fluidos. pois são produzidos a partir de óleos básicos selecionados e altamente refinados. possuindo ótimas características antiespumante. . São também indicados em equipamentos que operam em regime de sobrecarga e altas pressões. que proporciona uma redução de até 95% do desgaste nas bombas hidráulicas.Possuem boa estabilidade química em altas temperaturas. Precauções especiais devem ser tomadas contra a mistura de óleos automotivos do tipo detergente com óleos hidráulicos industriais aditivados.Óleos não Aditivados: Devido a seu menor custo. separando-se facilmente da água. . antiespumante. Independentemente da pressão.Óleos Tipo Automotivo: Este tipo de óleo é normalmente usado em equipamento tipo Móbile (tratores. são normalmente usados em sistemas onde existem grandes perdas de óleo.Possuem boas características de fluidez em baixas temperaturas. mais um aditivo antidesgaste. por conveniência e condições operacionais. sem deterioração ou formação de borras e depósitos prejudiciais. Os principais tipos de óleos hidráulicos minerais são: .Tem boas características lubrificantes. como alternativa na falta do óleo industrial regular. Suas características indesejáveis são um maior índice de desgaste em comparação com os óleos aditivados e uma maior oxidação quando sujeitos às altas temperaturas. Também são utilizados como fluido hidráulico industrial. melhorador do índice de viscosidade.São resistentes à formação de espuma e à absorção do ar. antioxidante. etc.São de baixo custo relativo. . os tipos e a quantidade dos aditivos utilizados. antioxidante. em serviços em baixas pressões e onde não exista severidade ou responsabilidade na operação. . etc. A qualidade e desempenho desses óleos podem variar conforme o óleo básico. trabalhando por longos períodos no sistema. A principal desvantagem destes tipos de óleo é a sua baixa demulsibilidade e a separação dos aditivos provocada pela contaminação com a água. suportando altas cargas e evitando o desgaste das partes móveis. utiliza-se o mesmo tipo de óleo lubrificante do motor ou da transmissão. aos óleos minerais devem ser adicionados aditivos químicos que permitem adaptá-los para utilização em condições especiais de serviço.Protegem as superfícies metálicas contra a corrosão e ferrugem. caminhões. além de um alto índice de viscosidade e grande estabilidade.Óleos aditivados: São os tipos de fluidos hidráulicos mais utilizados. antidesgaste e demulsificante. A qualidade destes óleos pode variar conforme o tipo de óleo básico utilizado e o processo de refinação e tratamento utilizados. Nos casos de necessidade de óleos automotivos como emergência nos sistemas que não o . detergente/dispersante. Em alguns tipos. . assegurando uma melhor performance ao sistema hidráulico. . Apresentam um custo maior que os óleos não aditivados. Além disso. além de possuírem aditivos antiferrugem. utilizam-se aditivos abaixadores de pontos de fluidez. a maioria dos fabricantes recomendam óleos minerais que contêm além dos aditivos do óleo tipo "turbina". tanto em baixas como altas temperaturas. antidesgaste e antiferrugem. . devido a provável separação dos aditivos.. na viscosidade adequada.) onde. atigotejante.
não protegem contra a oxidação das superfícies de metais ferrosos tanto quanto os óleos minerais. cádmio. Os fluidos sintéticos. A resistência ao fogo e ao congelamento desta solução é proporcional à quantidade de água. aromáticos de alto peso molecular. Geralmente não são corrosivos. recomenda-se antes da troca. mas sob certas condições atacam o alumínio e suas ligas. Alguns aditivos ajudam na lubrificação dos componentes e protegem contra a corrosão que pode ser provocada pela evaporação da água. sendo utilizadas em sistemas onde existem riscos de incêndio ou que operem em temperaturas muito baixas. a fim de se prevenir a evaporação excessiva da água.V. A água adicionada ao sistema deve ser destilada e deionizada. A temperatura de serviço deste tipo de fluido deve ser limitada a 60ºC. Com o tempo de uso. bombas de engrenagem que trabalham com pressões acima de 500 psi e com componentes que operam com lubrificação limítrofe. o esgotamento completo do óleo anterior e uma lavagem com óleo mineral puro ou com próprio óleo automotivo. porém não eliminam o problema. Este fluido não é recomendado para utilização em sistemas com bombas que possuam mancais de rolamento. cloridratos de hidrocarbonos. sendo comparáveis aos óleos minerais quanto às características de desempenho hidráulico. pela quebra por cisalhamento das moléculas. devem ser feitas análises frequentes do fluido. formação de espuma e degeneração dos aditivos. A vida útil do fluido água-glicol é menor do que a do óleo mineral ou dos fluidos sintéticos. Os fluidos sintéticos tem um coeficiente volumétrico mais elevado que os outros fluidos. etc. normalmente à base de ésteres de fosfato. As temperaturas elevadas tendem a formar compostos insolúveis que provocam o entupimento do filtro e depósitos nas tubulações e tanque. A sua utilização também implica na redução das cargas nos mancais. utilizam aditivos que diminuem. Fluidos sintéticos. estes fluidos apresentam um decréscimo considerável da sua viscosidade. a resistência ao fogo decresce. Possuem boas propriedades de lubrificação. Desta forma. que deve ser pelo menos 1/3 da carga que corresponderia ao mesmo mancal lubrificado com óleo mineral.. Podem ser obtidos em várias viscosidades. não podem estar presentes no sistema. Por este motivo. sendo mais resistentes quanto aos efeitos da compressibilidade em altas pressões. possuem estruturas químicas que oferecem resistência à propagação do fogo. ésteres complexos. manganês. o que é corrigido com o aditivo melhorador de I. para que não seja afetado o funcionamento do sistema. a fim de se prevenir a falência de metais como o ferro. pela formação de corrente galvânica no sistema. . Com menor proporção de água. e a viscosidade e a resistência ao congelamento aumentam. possuindo um índice de viscosidade inferior aos óleos minerias. Fluidos Água-glicol As soluções de água-glicol provêm da mistura de 30 a 60% de água com etileno ou propileno glicol. metais como zinco. prata e outros.utilizam normalmente.
são os únicos fluidos disponíveis no mercado. Seleção de Fluidos Hidráulicos A seleção correta de um fluido hidráulico para um determinado sistema deve-se basear no conhecimento prévio do tipo da bomba. Normalmente são indicados para sistemas hidráulicos que trabalham em condições severas ou de grande precisão. características operacionais e de projeto e aplicações do sistema. São adequados para trabalhos em altíssimas temperaturas (até 360ºC). com baixo custo de manutenção. sendo esta última de aplicação limitada. As pinturas dos equipamentos devem ser à base de epóxi ou poliuretano. Os fluidos exclusivamente à base de silicones apresentam grandes limitações quanto às propriedades lubrificantes e antidesgaste. além de possuírem um índice de viscosidade muito elevado. Para trabalhar em temperaturas superiores a 150ºC.Boa fluidez a baixas temperaturas. . onde o custo adicional do produto é secundário frente à resistência ao fogo no caso de vazamentos ou avarias do sistema. etilenopropileno ou silicones. operação. sendo que cada característica particular de um determinado fluido pode alterar ou influenciar as condições de projeto. . Possuem grande vida útil. operacionais e de manutenção. quase proibitivos para aplicações que não são muito especializadas. Os silicones são fluidos bastante caros. torna-se necessário adequar o fluido para se obter um melhor rendimento. por seu custo ser maior que o dos fluidos sintéticos. Normalmente. manutenção e rendimento global dos sistemas. porém. Todos os fluidos de silicones são resistentes ao fogo. Na prática. sua escolha não deve ser baseada exclusivamente nesta propriedade.São indicados para sistemas que operam altas temperaturas. pois o custo elevado do fluido requer um sistema absolutamente livre de vazamentos em condições normais de funcionamento. Os fluidos sintéticos de ésteres e cloridratos de hidrocarbono requerem elementos especiais de vedação. E com alguns tipos de elastômeros. Fluidos de silicones. Os principais inconvenientes dos fluidos sintéticos são o seu elevado custo de aquisição e a sua incompatibilidade com a maioria dos tipos de alastômeros utilizados em vedações e juntas. Os fluidos sintéticos são empregados principalmente em sistemas hidráulicos de aviação. nas condições de funcionamento. que mantém sua viscosidade a níveis aceitáveis nas temperaturas mais altas. pinturas e materiais isolantes do sistema elétrico. devido às condições ambientais. Os principais requisitos que um fluido hidráulico deve possuir são: . assim como certo grau de incompatibilidade com alguns metais em altas temperaturas. podendo trabalhar até 150ºC sem degradação. os fabricantes dos sistemas hidráulicos já determinam em projeto o tipo e as características que o fluido deverá possuir para fazer o sistema funcionar em condições ideais. as pinturas convencionais dissolvemse facilmente em contato com estes fluidos.Não se inflamar em altas temperaturas. tais como a "Viton A". As características dos fluidos tem um importante efeito sobre a seleção do fluido adequado.
Liberar o ar. As características físico/químicas mais importantes para a seleção de um fluido hidráulico são: Viscosidade É a propriedade física mais importante a ser observada. os fluidos mantêm uma viscosidade em níveis aceitáveis. a escolha pode ser em função dos fluidos já existentes no estoque da empresa ou de um outro.Ser quimicamente estável. em instalações não críticas e onde existam grandes perdas. . Em muitos casos. a utilização de um fluido mais econômico ou com características intermediárias. com facilidade. . pode ser a escolha mais adequada. ou mais viscoso. A viscosidade de um óleo varia com a temperatura.Lubrificar e proteger. A qualidade do fluido é fundamental nas instalações críticas e de alta confiabilidade. Isto significa que à medida que a temperatura do óleo aumenta. . não prejudicando o rendimento das bombas e componentes. A consideração básica na seleção de um fluido hidráulico é sua qualidade – deve manter-se por um longo período em serviço e possuir característica que reduzam a manutenção e aumentem a performance do sistema. . numa determinada temperatura. tanto nas temperaturas de partida como nas temperaturas de operação.Proteger as superfícies metálicas contra a corrosão e ferrugem.Ter a mínima variação de viscosidade com a temperatura. as partes em movimento. Demulsibilidade É a capacidade que um fluido tem de separa-se rapidamente da água. . Fluidos com alto índice de viscosidade possuem uma pequena variação da viscosidade com a temperatura. Índice de viscosidade O índice de viscosidade é o valor numérico que indica a variação da viscosidade em relação à variação de temperatura. Com o abaixamento da temperatura. Um fluido hidráulico deve possuir boa demulsibilidade. A viscosidade de um fluido é a medida da resistência que ele oferece ao escoamento.Custo acessível. Nestes casos.Ser compatível com os materiais componentes do sistema. de maior qualidade. . . . para que a água livre presente no sistema possa ser drenada. .Separar-se. que possa substituir os existentes ou que possa ser utilizado em outras aplicações.Não ser tóxico ou poluente. O índice de viscosidade tem grande importância para fluidos que trabalham em sistemas que possuem um controle adequado ou que estão sujeitos a grandes variações de temperatura. ele se torna mais "grosso".Alto coeficiente de transferência de calor. é importante que seja considerada antecipadamente a faixa de temperatura de operação de um sistema hidráulico quando da escolha da viscosidade adequada de um fluido hidráulico. Água no sistema hidráulico provoca .. da água. contra o desgaste. sendo inversamente proporcional à mesma. Os óleos minerais e sintéticos são disponíveis em várias viscosidades. Por isso. ele se torna menos viscoso (mais "fino").
vazamentos de ar através da linha de entrada e na bomba. um fluido hidráulico deve manter satisfatoriamente sua fluidez. Proteção antidesgaste O fluido hidráulico deve lubrificar as partes em movimento dos componentes dos sistemas e reduzir o seu desgaste. deve-se escolher um fluido que possua um ponto de fluidez abaixo da menor temperatura em que o sistema irá operar. Os fluidos aditivados com agentes antidesgaste (tricresil. Baixo ponto de fluidez A menor temperatura na qual um fluido escoa é denominada Ponto de Fluidez. compostos inativos de cloro. . como as emulsões) são contaminados pela água através da condensação. fosfato. particularmente nas bombas hidráulicas. Em condições de operação em baixas temperaturas. Os fluidos hidráulicos integrais (de base não aquosa. Para se garantir o início de operação e funcionamento normal do sistema.) são indicados para o uso em unidades compactas. dialquil ditiofosfato de zinco. por entradas falsas de ar no sistema. vazamentos nos trocadores de calor ou pelo ar umedecido proveniente do respiro do reservatório.ferrugem e corrosão dos componentes. enxofre e fósforo. em comparação com um óleo convencional sem esse aditivo. diminuindo a vida útil do fluido. a fim de não congelar-se ou causar restrições à circulação da bomba aos componentes de trabalho. Um óleo com aditivo antidesgaste pode reduzir em até 95% o desgaste das bombas de palhetas. Resistência à formação de espuma e à retenção de ar A espuma e o ar retido (entranhado) num fluido hidráulico podem ser causados pela agitação do fluido no tanque. que funcionam com altas pressões e grandes velocidades nas bombas e nos sistemas que operam em condições adversas e de sobrecarga. além de causar a separação dos aditivos. etc.
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