Fluido lubrificante hidraulico

BANCA EXAMINADORA Rafael Henrique de Oliveira. Prof (a). Titulação Nome do Professor (a) Leandro Batista Holanda. Prof (a). Titulação Nome do Professor (a) Leandro Elias Basmage Pinheiro Machado. Conclui-se que foi possível alcançar os objetivos específicos através das referências que forneceram as informações necessárias para conceituar as propriedades do fluido lubrificante hidráulico, explicar as origens da contaminação e os métodos utilizados para análise e controle do mesmo, também descrever os principais tipos de filtros e elementos filtrantes. Com essas informações o resultado da revisão de literatura foi positivo para com o desfecho do objetivo primário que foi em demonstrar a relevância do controle de contaminação do fluido hidráulico, abordando o sistema de filtragem.

Palavras-chave: Fluidos; Filtro; Propriedades; Agentes contaminantes; Sistema. HERRERA, Plinio Arruda. FLUIDO LUBRIFICANTE HIDRÁULICO (Uma abordagem técnica referente á contaminação e controle). Figura 2 - Valores referentes à norma NAS 1638. Figura 3 - Ferrografia análitica. LISTA DE EQUAÇÕES Equação 1 – Faixa de filtração. Equação 2 - Faixa de eficiência. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ASTM Sociedade Americana de Testes e Materiais FTIR Espectroscopia por Infravermelho com Transformada de Fourier ISO Organização Internacional para Padronização RFS Espectroscopia de Filtro Rotrodo NAS Padrão Nacional Aeroespacial LISTA DE SÍMBOLOS % Porcentagem  Beta SUMÁRIO 1. ANALISE POR ESPECTROMETRIA. Espectroscopia de filtro rotativo (RFS). Análise infravermelha (FTIR). ANÁLISE POR FERROGRAFIA ANALÍTICA. FILTROS E ELEMENTOS FILTRANTES. Este trabalho é destinado aos setores de supervisão e técnicos, como base de conhecimento agregado á manutenções preditiva e preventiva, seguindo normas técnicas referente à operação.

Ás organizações empresariais, pois vale ressaltar o fator econômico gerado referente a uma prática bem adotada, trazendo um retorno financeiro expressivo. Como os fluidos hidráulicos possuem inúmeras atribuições para com o sistema hidráulico, o problema de pesquisa que contém a base deste trabalho é descobrir qual a importância da correta utilização do fluido lubrificante e filtro hidráulico no desempenho de um equipamento? O objetivo primário é demonstrar a relevância do controle de contaminação do fluido hidráulico, abordando o sistema de filtragem do mesmo, evidenciando as perdas de rendimento do equipamento ligadas a este fator. O mesmo segue os seguintes objetivos específicos: conceituar as propriedades do fluido lubrificante hidráulico; explicar a origem da contaminação no fluido, e métodos utilizados para análise e controle do mesmo; descrever os principais tipos de filtros e elementos 13 filtrantes utilizados, assim como a adequada localização do mesmo no sistema hidráulico.

Para a construção deste trabalho, foi realizada uma pesquisa de revisão de literatura, onde vários artigos científicos, trabalhos acadêmicos, revistas, livros e publicações com ótima procedência e direitos autorais foram consultados através de buscas nas seguintes bases de dados: repositórios de universidades e faculdades, Google scholar e sites de compartilhamento de arquivos, entre outros. Contudo, quando se trata da hidráulica na aplicação relacionada à automação, o líquido utilizado é o óleo, porque ele tem propriedades essenciais para atender as funções que funcionamento nos sistemas hidráulicos. apenas aos casos específicos, garante um bom Como a aplicação da hidráulica segue pode-se destacar algumas vantagens e desvantagens desse sistema, como segue a baixo: Vantagens:  Oferece espaço reduzido, fácil instalação de flexibilidade.

 Possui uma rápida e suave inversão de movimento. componentes e 15  Tem a possibilidade de ajustagem da variação micrométrica na velocidade. Auto-lubrificação:  Efetividade em relação ao consumo de potência. Pode-se destacar a sua importância como transmissor de energia, lubrificante, vedador e veículo de transferência de calor, ou seja, além de ser usual para conduzir trabalho o fluído hidráulico também reduz a interferência do atrito no sistema, evita passagem de outros fluidos e dissipa o calor gerado pelo continuo funcionamento. Propriedade dos fluidos hidráulicos Como identificadas nas citações indiretas anteriores, as propriedades tanto físicas como químicas dos fluidos são essenciais para a qualidade do sistema hidráulico e efetividade de sua operação.

De acordo com Cabral (2011), segue algumas das propriedades mais importantes dos fluidos hidráulicos: I. Estabilidade – responsável pela conservação das propriedades de serviço dos fluidos, ou seja, o objetivo na estabilidade é que a propriedade não se altere com o uso, mas ainda sim existem fatores que afetam seu desempenho. Para que um fluido hidráulico tenha uma boa estabilidade ele deve ser padronizado de acordo com a temperatura que o sistema trabalha porque o calor pode decompor o fluido quimicamente e seus aditivos podem prejudicar o sistema. É uma especificação muito importante se o sistema hidráulico for exposto a temperaturas muito baixas. Por razões de aplicação destes fluidos, o ponto de fluidez deve estar a 20,6 ° C abaixo da temperatura mais baixa de uso de óleo hidráulico.

IV. Capacidade de lubrificação - é desejável que as partes móveis do sistema hidráulico tenham a folga suficiente para que eles possam deslizar sobre um filme do fluido. Essa condição é chamada de lubrificação completa. Fabricantes de óleo hidráulicos colocam aditivos para resistir à oxidação, como muitos sistemas eles trabalham em temperaturas elevadas. Estes aditivos impedem imediatamente a 18 oxidação continua uma vez iniciada ou reduz o efeito dos catalisadores de oxidação. VI. Prevenção contra corrosão - o fenômeno da corrosão é definido como a reação química entre um metal e um ácido. Existem ácidos resultantes da combinação química de água com certos elementos. Água - é o fluido hidráulico mais ideal quando se trata de questões econômicas, excelente para transmissão de energia, eficiente como refrigerante e não é inflamável.

Através de aditivos a água pode ser alterada para um fluido lubrificante, anticorrosivo e com alta viscosidade. Mas ela deve ser considerada como fluido hidráulico para casos específicos que necessitam do seu uso, porque para sistemas 19 hidráulicos atuais ela terá um baixo rendimento se for compara-la com outros fluidos hidráulicos. II. Emulsão de óleo em água – é específico para sistemas projetados com o objetivo de utilizar a água como fluido hidráulico. Óleos não aditivados - são utilizados para sistemas que exigem constante troca de óleo e opera em baixa pressão. Tem um índice elevado de desgaste e facilmente entra em processo de oxidação quando em trabalho que resulta alta temperatura. Sua qualidade varia de acordo com o tipo de óleo básico e o processo de fabricação.

Óleos aditivados – são os fluidos hidráulicos mais comuns, os mesmos são produzidos por óleos básicos e possuem aditivo antioxidante, antiespumante, antidesgastante e demulsificante. Existem casos em que à necessidade de utilizar aditivos para baixar a fluidez, melhorar a viscosidade, entre outras situações especiais. A maioria dos problemas dos sistemas hidráulicos é causada pela poluição e desgaste mecânico, em muitos casos a falha de um sistema hidráulico é precedida por uma deterioração da eficácia do sistema, as juntas são consideradas elementos sujeitos a desgaste, ou seja, elas são a principal causa da existência do problema. Existem quatro tipos primários de desgaste mecânico dos mecanismos de uso como: abrasão, erosão, fadiga e aderência. O desgaste é um fenômeno que causa a erosão de um material sólido quando duas superfícies interagem umas com as outras, dando origem ao desprendimento de material de uma superfície por atrito mecânico.

Entretanto, como o óleo é um elemento de máquina que interage com as juntas, a análise de óleo é uma das técnicas de monitoramento mais utilizadas para realizar a manutenção preditiva, pois o monitoramento por condição permite detectar possíveis falhas em um sistema, seja por contaminação ou degradação do óleo lubrificante (MALPICA, 2007). A análise do desgaste é complexa devido à intervenção de fatores nos materiais como dureza, tenacidade, estrutura, composição química, tipos de carga, velocidade, tipo de superfície e muito mais. Existem vários padrões internacionais usados para classificar um fluido dependendo da quantidade de contaminantes sólidos em suspensão. A maioria classifica o grau de limpeza dos fluidos de acordo com as quantidades de poluentes existentes, tendo em conta determinados tamanhos.

Os tipos de contadores de partículas variam dos manuais aos automáticos, que identificam a partícula pela ótica e pelo bloqueio de poros (OLIVEIRA, 2016). Figura 2 - Valores referentes à norma NAS 1638 Fonte: Malpica (2007, p. A norma NAS 1638 (National Aerospace standard) foi originalmente criado para componentes Hidráulicos da indústria aeronáutica. Uma amostra de óleo pode conter uma infinidade de compostos, que podem interferir com a medição e dimensionamento das partículas sólidas. Mas o problema mais comum é a entrada de bolhas de ar e gotículas de água, que se espalham e bloqueiam a luz, fornecendo leituras errôneas nos contadores ópticos. Este método não é aplicável para emulsões de óleo e água. Se não for feito uma preparação da amostra, o medidor óptico pode não funciona bem, pois fluidos escuros ou contaminados com alta carga de sedimentos leva a erros de medição por bloquear quase totalmente a passagem da luz.

As partículas provenientes de um óleo não são esféricas, isso pode criar uma série de problemas no medidor óptico ao classificar as partículas com dimensões em eixos cartesianos muito diferentes. Os resultados refletem concentração de elementos metálicos dissolvidos como aditivos e também partículas muito finas de desgaste. Este teste é a espinha dorsal da maioria dos laboratórios de análise de óleo do mundo, fornece informações da máquina, contaminação e condição do uso de forma relativamente rápida e precisa. Sua principal limitação é que sua eficiência de detecção é muito baixa para partículas de tamanho 5 micromilímetros ou maior. Partículas com diâmetros superiores a 10 micromilímetros são geralmente as partículas resultantes de desgaste anormal e essas partículas devem ser quantificadas para determinar a ocorrência de desgaste (POSSAMAI, 2011).

Espectroscopia de filtro rotativo (RFS) É uma técnica espectrométrica que detecta partículas grosseiras de metais de contaminantes à base de silicone e desgaste em amostras de óleo usado. Essa técnica é conhecida como ferrografia Analítica, segue a ilustração na figura 3; uma versão totalmente automática desta técnica de separação magnética é a ferrografia de leitura direta. A mesma mede a relação entre partículas grandes e pequenas na amostra e a informação pode ser usada para calcular a concentração de partículas de desgaste e índice de severidade, esses dois parâmetros ajudarão identificar as tendências no comportamento do equipamento. Figura 3 - Ferrografia análitica Fonte: Malpica (2007, p. Devido ao campo magnético, as partículas ferrosas ficam alinhadas horizontalmente ao longo da plaqueta; as maiores partículas são depositadas em direção ao ponto de entrada e os pequenos em direção ao ponto de saída.

Não ferroso eles são aleatoriamente depositados em toda a placa acumulando nas cadeias de partículas ferrosas que atuam como diques. As impurezas ficam presas por causa do caminho sinuoso que adota o fluido. Papel tratado e materiais sintéticos são meios porosos comumente usados em elementos de profundidade;  Elementos do tipo de superfície - os elementos de filtragem são do tipo de superfície, o fluxo de fluido tem um endereço de fluxo direto, através de uma camada de material. A sujeira fica presa na superfície do elemento conforme a orientação do fluxo de fluido. O tecido de arame e 31 metal perfurado são tipos comuns de materiais usados em elementos de superfície; Os filtros são classificados de acordo com sua capacidade de remover partículas de determinado tamanho.

O problema na classificação é que se aplica uma variedade de métodos diferentes. Desta forma, a passagem de partículas grandes depende muito do tamanho, forma da abertura e da profundidade em que se realiza a filtração. Os poluentes que são coletados na superfície causam uma ação de bloqueio e diminuem a permeabilidade do elemento filtrante. Quando a ação de bloqueio é muito severa e a pressão cai excessivamente, o fluxo que passa pelo filtro diminui seriamente. Então, o funcionamento do filtro pode variar muito e exceder a sua classificação dada com base no funcionamento de um item limpo, porque os gráficos dos testes podem 32 diferir muito em condições de teste diferente para o mesmo tipo de elementos. Podese argumentar que o termo de classificação absoluta é uma descrição real.

É uma relação que compara o número de partículas de um tamanho determinado antes e depois de passar no meio filtrante, indica a capacidade de redução da referida quantidade de partículas. Essa relação é expressa na equação 1 como: (CRUZ, 2012). 𝛽𝑥 = 𝑁𝑢 𝑁𝑑 (1) Equação 1 – Faixa de filtração Onde: x – é a faixa de filtração beta para partículas maiores em tamanho com x mícrons; 33 Nu – é o número de partículas maiores que x microns antes de passar pelo filtro. Nd - o número de partículas maiores que x mícrons após passar pelo filtro. Por exemplo, considere um sistema hidráulico onde as partículas possuem dispersões no fluido de 10 microns. CONSIDERAÇÕES FINAIS No trabalho em questão foi possível alcançar os objetivos específicos através das referencias que forneceram as informações necessárias para conceituar as propriedades do fluido lubrificante hidráulico, explicar as origens da contaminação e os métodos utilizados para análise e controle do mesmo, também descrever os principais tipos de filtros e elementos filtrantes.

Com essas informações o resultado da revisão de literatura foi positivo para com o desfecho do objetivo primário que foi em demonstrar a relevância do controle de contaminação do fluido hidráulico, abordando o sistema de filtragem. O primeiro capítulo apresenta uma introdução ao estudo da hidráulica e uma explanação a respeito do fluido que seria tratado no decorrer do trabalho; as propriedades físicas e químicas mais importantes puderam ser conceituadas, ressaltasse também os padrões normativos para a garantia da qualidade do fluido hidráulico com suas respectivas propriedades. No segundo capítulo a contaminação dos fluidos hidráulicos é descrita com sua respectiva origem, nele é tratado à importância do filme de lubrificante, do tamanho e da quantidade de contaminantes no fluido.

Entretanto, o mesmo aborda os mais comuns ensaios para monitoramento que permite detectar possíveis falhas no sistema através da contaminação ou degradação do óleo. Dissertação (Graduação) - Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Igenieria Mecanica. Lima - Perú. Disponível em: < http://cybertesis. uni. edu. Apostila: Contadores de Partículas. ENERGÉTICA IND. Rio de Janeiro, 2005. Disponível em: < http://www. energetica. ed. São Paulo: Atlas, 2010. p. GUIMARÃES, Autieri Stefanelli. Monitoramento de contaminantes no sistema hidráulico das harvesters da Aracruz celulose, através da microfiltragem radial. Disponível em:<http://www. hydac. com. au/MessageForceWebsite/Sites/279/Files/E. pdf>. Em que consiste a contagem de partículas?, 2016. Disponível em: < http://lubrication-management. com/pt-pt/2016/06/30/en-queconsiste-el-contaje-de-particulas-4>. Acesso em: 27 set. MALPICA, Luis Gustavo Torquatro. Disponível em: < http://bd.

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