LITERATURA DE GRAXAS – ASPECTOS

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LITERATURA DE GRAXAS – ASPECTOS

Consistência e penetração da graxa

O grau de rigidez de uma graxa. A consistência é classificada de acordo com uma escala desenvolvida pela NLGI (National Lubricating Grease Institute). Esta escala baseia-se no grau de penetração de um cone padronizado na graxa a uma temperatura de 25°C durante cinco segundos. A profundidade de penetração é medida numa escala de 10-1 mm e, quanto mais alto for o valor, mais macia será a graxa. O método de teste está em conformidade com a norma DIN ISO 2137.

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Sistema de classificação DIN 51825

As graxas para rolamentos podem ser classificadas de acordo com a norma DIN 51825. A explicação do código KP2G-20 da DIN é fornecida nas tabelas abaixo.

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Ponto de gota
O ponto de gota é a temperatura à qual a amostra de graxa/ massa, quando aquecida, começa a fluir através de uma abertura e é medido de acordo com a norma DIN ISO 2176. O ponto de gota não está relacionado com a temperatura de serviço admissível da graxa.

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Estabilidade mecânica
A consistência da graxa de um rolamento não deve sofrer alteração, ou pode sofrer apenas uma alteração leve, durante a vida útil do rolamento. Dependendo da aplicação, os testes seguintes podem ser pertinentes para avaliar a estabilidade mecânica da graxa.

Penetração prolongada
Uma amostra da graxa é colocada em um recipiente e submetida a 100 000 golpes duplos usando um dispositivo automático próprio (chamado de trabalhador de graxa). No final do teste, a penetração da graxa é medida. A diferença entre a penetração medida a 60 golpes e a penetração após 100 000 golpes é descrita como a alteração sofrida pela graxa em 10-1 mm.

Estabilidade de rotação
A alteração na estrutura da graxa (amaciamento ou endurecimento) pode ser avaliada enchendo-se um cilindro com uma quantidade pré-especificada de graxa ou massa. Coloca-se um rolete no interior do cilindro e a unidade completa é colocada em rotação durante 2 horas à temperatura ambiente, em conformidade com a norma ASTM D 1403. A SKF modificou o procedimento padrão do teste de modo a poder refletir as condições de aplicação sob as quais a graxa é utilizada, a 72 ou 100 horas, a uma temperatura de teste de 80 ou 100 °C. No fim do período de teste, deixa-se o cilindro esfriar até atingir a temperatura ambiente e a penetração da graxa/ massa é então medida. A diferença entre a penetração original e o valor medido é descrita como a alteração na penetração em 10-1 mm.

Teste SKF V2F
A graxa é testada para estabilidade mecânica adotando-se o seguinte procedimento. O equipamento de teste consiste de uma caixa ferroviária sujeita a choques de vibração de 1Hz produzidos por um martelo, criando um nível de aceleração entre 12-15 g. O teste é feito em duas velocidades diferentes: 500 e 1 000 rpm. Se a graxa que vazar do mancal através do vedante em labirinto, recolhida numa bandeja após 72 horas a 500 rpm, pesar menos de 50 gramas, o teste continua por mais 72 horas, a 1 000 rpm. Se o montante total de graxa que vazar após ambos os testes (72 horas a 500 e 72 horas a 1 000 rpm) não exceder 150 gramas, então a graxa é classificada como ‘M’ . Se a graxa cumprir apenas a primeira parte do teste (72 horas a 500 rpm com 50 gramas ou menos de vazamento de graxa) mas falhar na segunda parte, então a graxa é classificada como ‘m’. Se o vazamento de graxa após 72 horas a 500 rpm for superior a 50 gramas, então a graxa é classificada como ‘não aprovada’.

Proteção à corrosão
As graxas ou massas lubrificantes devem proteger as superfícies metálicas em serviço dos ataques de corrosão. A propriedade de proteção à corrosão de graxas ou massas para rolamentos é avaliada usando-se o método SKF Emcor, o qual está em conformidade com a norma ISO 11007. Este teste consiste em inserir no rolamento uma mistura de graxa lubrificante com água destilada. O rolamento alterna durante um ciclo de teste definido entre parado e trabalhando a uma rotação de 80 rpm. No final deste ciclo de teste, o grau de corrosão é avaliado de acordo com uma escala entre 0 (sem corrosão) e 5 (corrosão severa). Um método de teste mais severo usa água salgada em vez de água destilada, seguindo o teste padrão. Adicionalmente, o teste pode também ser feito fazendo-se fluir continuamente água na aplicação do rolamento durante o ciclo de teste. Este método de teste chama-se Teste SKF de Banho Com Água Destilada. O procedimento de avaliação é exatamente o mesmo do método padrão. No entanto, o procedimento possue mais exigências às propriedades de proteção à corrosão da graxa.

Corrosão do cobre
As graxas devem proteger as ligas de cobre usadas nos rolamentos contra a corrosão durante a vida útil do rolamento. As propriedades de proteção contra a corrosão do cobre das graxas para rolamentos são avaliadas utilizando-se o método padronizado DIN 51811. Uma fita de cobre é imersa na amostra da graxa e colocada em um forno. Em seguida, a fita é limpa e a degradação é observada. O resultado é classificado com base em um sistema numérico.

Resistência à água
A resistência à água de massas lubrificantes é medida de acordo com a norma DIN 51 807 — parte 1. Reveste-se uma lâmina de vidro com a graxa sob teste. Em seguida, a lâmina é imersa em água circulante durante três horas a uma temperatura específica. A alteração na graxa é avaliada visualmente e indicada na forma de um valor entre 0 (sem alteração) e 3 (grande alteração) em conjunto com o teste de temperatura.

Teste de resistência à água das graxas

DIN 51 807: classificação com base no grau de deterioração da graxa na água.

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Separação do óleo

As graxas lubrificantes liberam óleo quando armazenadas por longos períodos ou, quando usadas em rolamentos, em função da temperatura. Esse fenômeno é necessário para garantir uma boa lubrificação. O grau de separação do óleo depende do espessante, do óleo base e do método de fabricação. Enche-se um recipiente com uma quantidade determinada de graxa (que é pesada antes do teste) e coloca-se um peso de 100 g sobre a graxa. A unidade completa é colocada em um forno a 40 °C, durante uma semana. No final do período, a quantidade de óleo que vazou pela peneira é pesada e descrita na forma de porcentagem de perda de peso. A quantidade de separação de óleo é medida de acordo com a norma DIN 51 817.

Teste da porcentagem de exsudação de óleo

DIN 51 817: Determinação da % de óleo separado após uma semana a 40 C.

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 Propriedade lubrificante

Avalia-se o desempenho em alta temperatura e a capacidade lubrificante da graxa, simulando as condições sob as quais operam rolamentos de grandes dimensões dentro das de mancais de rolamento. O método de teste é executado sob duas condições de funcionamento diferentes. O teste A é realizado à temperatura ambiente e o teste B é realizado a 120 °C. Se a graxa for aprovada no teste sem aquecimento, isso significa que ela pode ser utilizada para lubrificar rolamentos de grandes dimensões a temperaturas de funcionamento normais e também em aplicações com pouca vibração. Se a graxa for aprovada no teste com aquecimento a 120 °C , isso significa que ela é adequada para rolamentos de grandes dimensões que funcionam em temperaturas elevadas.

Vida útil da graxa para rolamentos
A máquina para teste de graxas determina a vida útil da graxa e o limite do seu desempenho em alta temperatura. Cinco rolamentos rígidos de esferas são montados em 5 de mancais de rolamentos e, em seguida, os rolamentos são preenchidos com uma determinada quantidade de graxa. O teste é realizado em velocidade e temperatura pré-determinadas. As cargas axial e radial são aplicadas ao rolamento que é posto em funcionamento até falhar. O tempo decorrido até a falha do rolamento é contado em horas e é feito o cálculo Weibull de vida útil no fim do período de teste para estabelecer a vida útil da graxa. Essa informação pode ser utilizada para determinar os intervalos de relubrificação.

Desempenhos EP

O teste da carga de solda com 4 esferas.
Este método avalia o desempenho EP (Extrema Pressão) de uma graxa. Este método de teste está padronizado pela norma DIN 51 350/4. Três esferas de aço são mantidas em um recipiente e uma quarta esfera gira contra as três outras a uma velocidade determinada. Aplica-se uma carga inicial e ela é aumentada em intervalos predeterminados, até que a esfera que gira deixa de girar e se une às três esferas paradas. O teste indica o ponto em que o limite de pressão extrema da graxa é ultrapassado. As graxas podem ser consideradas “EP” quando sua carga de solda for maior que 2600 N.

Teste de sinais de desgaste com 4 esferas
Este teste é realizado com o mesmo equipamento usado para o teste de carga de solda com 4 esferas. Aplicam-se 1 400 N na quarta esfera durante 1 minuto. Em seguida, é medido o desgaste apresentado pelas três outras esferas. O teste padrão utiliza uma carga de 400 N. Porém, a SKF decidiu aumentar a carga para 1 400 N para tornar o teste pertinente a aplicações com rolamentos.

Brinelamento falso
As propriedades da graxa que protegem o rolamento contra o desgaste por “fretting” (corrosão por atrito) podem ser relevantes para certas aplicações. A SKF pode avaliar as propriedades usando o teste FAFNIR, padronizado pela norma ASTM D4170. Aplica-se carga a dois rolamentos axiais de esferas que são forçados a oscilar. Em seguida, o desgaste em cada rolamento é medido. As graxas oferecem boa proteção contra o desgaste por “fretting” quando a medição do desgaste fica abaixo de 7 mg.



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