Esquema de Manutenção Preventiva de Veículos, Manuais, Projetos, Pesquisas de Mecânica

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Escola Estadual de

Educação Profissional - EEEP

Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

Curso Técnico em Manutenção Automotiva

Manutenção e Lubrificação

Sumário

TRIBOLOGIA

A palavra tribologia e de origem grega sendo sua tradução: “tribos” (atrito). Assim, é definido como a ciência que estuda as superfícies atuantes em movimentos relativos e todos os fenômenos daí decorrentes, principalmente o desgaste.

Os estudos da tribologia são direcionados aos efeitos do atrito, pois o controle do atrito possibilita uma maior disponibilidade operacional de máquinas e equipamentos. Atualmente existem no mundo muitos institutos dedicados ao desenvolvimento de materiais que ofereçam maior desempenho e durabilidade. Vários dos materiais usados atualmente para evitar o atrito foram desenvolvidos por esses institutos, tais como:

Plásticos autolubrificantes;
Revestimentos antiatrito;
Aditivos especiais para lubrificantes;
Materiais combinados.

Para se ter uma completa compreensão do fenômeno do desgaste, é preciso que sejam considerados dois aspectos; o atrito e a lubrificação. Sempre que duas superfícies se movimentarem, uma em relação à outra, ocorrerá o desgaste, causando danos em uma ou nas duas superfícies.

Além da lubrificação, outra variável que deve ser considerada diz respeito à escolha dos materiais. Quando se utiliza materiais diferentes, a taxa de desgaste é menor em relação aos materiais similares.

Com relação aos materiais cerâmicos, estes alcançam dureza elevada, resultando em taxas menores desgaste. Porem, esse material oferece também algumas desvantagens na sua aplicação, principalmente tenacidade à fratura e dificuldades de fabricação.

LUBRIFICAÇÃO

Atrito: Sempre que houver movimento relativo entre duas superfícies, haverá uma força contraria a esse movimento. Essa força chama-se atrito.

Encontramos o atrito em qualquer tipo de movimento entre sólidos, líquidos ou gases. No caso de movimento entre sólidos, o atrito pode ser definido como a resistência que se manifesta ao movimentar-se um corpo sobre outro.

O atrito tem grande influência na vida humana, ora agindo a favor, ora contra. No primeiro caso, por exemplo, possibilitando o simples caminhar. O segundo preocupa-nos mais de perto e tudo tem sido feito para minimizar esta força. Em algumas situações ele se torna útil e necessário como nos sistemas de freios, porém, em outros casos é indesejável porque dificulta o movimento, gera calor e consome energia motriz, sem produzir o correspondente trabalho.

O menor atrito que existe é dos gases, vindo a seguir o dos fluidos e, por fim, o dos sólidos. Como o atrito fluido é sempre menor que o atrito sólido, a lubrificação consiste na interposição de uma substância fluida entre duas superfícies, evitando, assim, o contato sólido com sólido, e produzindo o atrito fluido. É de grande importância evitar-se o contato sólido com sólido, pois este provoca o

aquecimento das peças, ruído e desgaste.

O atrito sólido pode se manifestar de duas maneiras: como atrito de deslizamento e como atrito de rolamento. No atrito de deslizamento, os pontos de um corpo ficam em contato com pontos sucessivos do outro. No caso do atrito de rolamento, os pontos sucessivos de um corpo entram em contato com os pontos sucessivos do outro. O atrito de rolamento é bem menor do que o atrito de deslizamento.

LEIS QUE REGEM O ATRITO DE DESLIZAMENTO

Exames acurados do contorno de superfícies sólidas, feitas eletrônico e por outros métodos de precisão, mostraram que é quase impossível, mesmo com os mais modernos processos de espelhamento, produzir uma superfície verdadeiramente lisa ou plana.

Ampliando-se uma pequena porção de uma superfície aparentemente lisa, temos a ideia perfeita de uma cadeia de montanhas.

Supondo duas barras de aço com superfícies aparentemente lisas, uma sobre a outra, tais superfícies estarão em contato nos pontos salientes.

Quanto maior for à carga, maior será o número de pontos em contato.

Ao movimentar-se uma barra de aço sobre a outra haverá um desprendimento interno de calor nos pontos de contato. Devido à ação da pressão e da temperatura, estes pontos se soldam.

Para que o movimento continue, é necessário fazer uma força maior, a fim de romper estas pequeníssimas soldas (microssoldas).

Com o rompimento das microssoldas, temos o desgaste metálico, pois algumas partículas de metal são arrastadas das superfícies das peças.

Quando os pontos de contato formam soldas mais profundas, pode ocorrer a grimpagem ou ruptura das peças.

Uma vez que o atrito e o desgaste provêm do contato das superfícies, o melhor método para reduzi-los é manter as superfícies separadas, intercalando-se entre elas uma camada de lubrificante. Isto, fundamentalmente, constitui a lubrificação.

Portanto, lubrificante é qualquer material que, interposto entre duas superfícies atritantes, reduza o atrito.

FUNÇÕES DOS LUBRIFICANTES

As principais funções dos lubrificantes, nas suas diversas aplicações, são as seguintes:

Controle do atrito – transformando o atrito sólido em atrito fluido, evitando assim a perda de energia.
Controle do desgaste − reduzindo ao mínimo o contato entre as superfícies, origem do desgaste.
Controle da temperatura − absorvendo o calor gerado pelo contato das superfícies (motores, operações de corte etc.).
Controle da corrosão − evitando que ação de ácidos destrua os metais
Transmissão de força − funcionando como meio hidráulico, transmitindo força com um mínimo de perda (sistemas hidráulicos, por exemplo).
Amortecimento de choques − transferindo energia mecânica para energia fluida (como nos amortecedores dos automóveis) e amortecendo o choque dos dentes de engrenagens.
Remoção de contaminantes− evitando a formação de borras, lacas e vernizes.
Vedação − impedindo a saída de lubrificantes e a entrada de partículas estranhas (função das graxas), e impedindo a entrada de outros fluidos ou gases (função dos óleos nos cilindros de motores ou compressores).

A falta de lubrificação causa uma série de problemas nas máquinas. Estes problemas podem ser enumerados, conforme a ocorrência, na seguinte sequência:

1. Aumento do atrito; 5. Desalinhamento;
2. Aumento do desgaste; 6. Ruídos;
3. Aquecimento; 7. Grimpagem;
4. Dilatação das peças; 8. Ruptura das peças.

PELÍCULA LUBRIFICANTE

Para que haja formação de película lubrificante, é necessário que o fluído apresente adesividade, para aderir às superfícies e ser arrastada por elas durante o movimento, e coesividade, para que não haja rompimento da película. A propriedade que reúne a adesividade e a coesividade de um fluido é denominada oleosidade.

Por exemplo, na partida das máquinas os componentes em movimento estão apoiados sobre as partes fixas, havendo uma película insuficiente, permitindo o contato entre as superfícies (lubrificação limite).

Quando o componente móvel adquire velocidade, é produzida uma pressão (pressão hidrodinâmica), que separa totalmente as superfícies, não havendo contato entre elas (lubrificação total). Cunha Lubrificante

Os mancais são suportes que mantêm as peças (geralmente eixos) em posição ou entre limites, permitindo seu movimento relativo.

Os mancais de deslizamento possuem um espaço entre o eixo e o mancal denominado folga. As dimensões da folga são proporcionais ao diâmetro “d” do eixo (0,0006d a 0,001d) e suas funções são suportar a dilatação e a distorção das peças, bem como neutralizar possíveis erros mínimos de alinhamento. Além disto, a folga é utilizada para introdução do lubrificante.

O óleo introduzido na folga adere às superfícies do eixo e do mancal, cobrindo-as com uma película de lubrificante.

Com a máquina parada, devido à folga o eixo toma uma posição excêntrica em relação ao mancal, apoiando-se na parte inferior.

Nesta posição a película lubrificante entre o eixo e o mancal é mínima, ou praticamente nenhuma.

Na partida da máquina, o eixo começa a girar e o óleo, aderindo à sua superfície, é arrastado, formando-se a cunha lubrificante.

Durante as primeiras rotações, o eixo sobe ligeiramente sobre a face do mancal, em direção contrária à da rotação, permanecendo um considerável atrito entre as partes metálicas, pois existe contato entre as superfícies (lubrificação limite).

À medida que a velocidade aumenta, maior será a quantidade de óleo arrastada, formando-se uma pressão hidrodinâmica na cunha lubrificante, que tende a levantar o eixo para sua posição central, eliminando o contato metálico (lubrificação total).

Para permitir a rápida distribuição do óleo lubrificante ao longo do mancal, nele são feitas as ranhuras. A eficiência da distribuição depende do formato e da localização das ranhuras.

As ranhuras jamais devem ser colocadas nas áreas de pressão máxima, que anulariam suas funções, impedindo a distribuição do lubrificante.

As ranhuras devem ter suas arestas bem chanfradas, a fim de não rasparem o óleo que está sobre o eixo. Não é necessário chanfrar a aresta da ranhura que o eixo encontra primeiramente na sua rotação, pois esta não raspará o óleo do eixo.

As ranhuras não devem atingir as extremidades do mancal, para evitar o vazamento.

As faces das juntas de mancais bipartidos geralmente devem ser chanfradas, para que cada chanfro forme a metade de uma ranhura.

LUBRIFICANTES CLASSIFICAÇÃO

Os lubrificantes são classificados, de acordo com seu estado físico, em líquidos, pastosos, sólidos e gasosos.

Os lubrificantes líquidos são os mais empregados na lubrificação. Podem ser subdivididos em: óleos minerais puros, óleos graxos, óleos compostos, óleos aditivados e óleos sintéticos.

Os óleos minerais puros são provenientes da destilação e refinação do petróleo.

Os óleos graxos podem ser de origem animal ou vegetal. Foram os primeiros lubrificantes a serem utilizados, sendo mais tarde substituídos pelos óleos minerais. Seu uso nas máquinas modernas é raro, devido à sua instabilidade química, principalmente em altas temperaturas, o que provoca a formação de ácidos e vernizes.

Os óleos compostos são constituídos de misturas de óleos minerais e graxos. A porcentagem de óleo graxo é pequena, variando de acordo com a finalidade do óleo. Os óleos graxos conferem aos óleos minerais propriedades de emulsibilidade, oleosidade e extrema pressão. Os principais óleos graxos são:

Óleos animais
De sebo bovino (tallow oil)
De mocotó (neat’s foot oil)
De baleia (sperm oil)
De banha de porco (lard oil)
De lanolina (degras oil)
Óleos vegetais
De mamona (castor oil)
De colza (rape seed oil)
De palma (palm oil)
Oliva (olive oil)

Os óleos aditivados são óleos minerais puros, aos quais foram adicionados substâncias comumente chamadas de aditivos, com o fim de reforçar ou acrescentar determinadas propriedades.

Os óleos sintéticos são provenientes da indústria petroquímica.

São os melhores lubrificantes, mas são também os de custo mais elevado. Os mais empregados são os polímeros, os diésteres etc. Devido ao seu custo, seu uso limitado aos locais onde os óleos convencionais não podem ser utilizados.

Outros líquidos são às vezes empregados como lubrificantes, dado a impossibilidade de se utilizarem quaisquer dos tipos mencionados.

A água, algumas vezes empregada, possui propriedades lubrificantes reduzidas, além de ter ação corrosiva sobre os metais.

Os pastosos, comumente chamados, graxas, são empregados onde os lubrificantes líquidos não executam suas funções satisfatoriamente.

GRAXAS LUBRIFICANTES

As graxas podem ser subdivididas em: graxas de sabão metálico, graxas sintéticas, graxas á base de argila, graxas betuminosas e graxas para processo.

As graxas de sabão metálico são as mais comumente utilizadas. São constituídas de óleos minerais puros e sabões metálicos, que são a mistura de um óleo graxo e um metal (cálcio, sódio,

Existência de todos os meios materiais necessários para a ação corretiva que sejam: aparelhos de medição e teste adaptados aos equipamentos existentes e disponíveis, rapidamente, no próprio local;
Existência das ferramentas necessárias para todos os tipos de intervenções necessárias que se convencionou realizar no local;
Existência de manuais detalhados de manutenção corretiva referentes aos equipamentos, e sua fácil acessibilidade;
Existência de desenhos detalhados dos equipamentos e dos circuitos que correspondam às instalações atualizadas;
Almoxarifado racionalmente organizado, em contato íntimo com a manutenção e contendo, em todos os instantes, bom número de itens acima do ponto crítico de encomenda;
Reciclagem e atualização periódicas dos chefes e dos técnicos de manutenção;
Registros dos defeitos e dos tempos de reparo

Manutenção Preventiva

A manutenção preventiva, como o próprio nome sugere, consiste em um trabalho de prevenção de defeitos que possam originar a parada ou um baixo rendimento dos veículos. Esta prevenção é feita baseada em estudos estatísticos e de ensaios de materiais e produtos pelo fabricante (condições ótimas de funcionamento, pontos e periodicidade de lubrificação, etc.), entre outros.

Dentre as vantagens, podemos citar:

Diminuição do número total de intervenções corretivas, aligeirando o custo da corretiva;
Grande diminuição do número de intervenções corretivas ocorrendo em momentos inoportunos como, por exemplo, em períodos noturnos, em fins de semana em locais ermos.

A organização preventiva – Para que a manutenção preventiva funcione é necessário:

Existência de uma biblioteca organizada contendo: manuais de manutenção, manuais de pesquisas de defeitos, catálogos construtivos dos equipamentos, catálogos de manutenção (dados pelos fabricantes.).
Existência de fichários contendo as seguintes informações: o Fichas históricas dos veículos contendo registro das manutenções efetuadas e defeitos encontrados; o Fichas de tempos de reparo, com cálculo atualizado de valores médios; o Existência de um setor de emissão de ordem de serviços, contendo a descrição do trabalho, os tempos previstos, a lista de itens a verificar; o Emissão de orçamentos; o Existência de um serviço de emissão de relatórios.

Manutenção Preditiva

Manutenção preditiva é a atuação realizada com base em modificação de parâmetro de CONDIÇÃO ou DESEMPENHO, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática.

O objetivo deste tipo de manutenção é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemas através de acompanhamento de parâmetros diversos, permitindo a operação contínua do equipamento pelo maior tempo possível. É a primeira grande quebra de paradigma na manutenção, e tanto

mais se intensifica quanto mais o conhecimento tecnológico desenvolve equipamentos que permitam avaliação confiável das instalações e sistemas operacionais em funcionamento.

A manutenção preditiva ocorre quando o grau de degradação se aproxima ou atinge o limite estabelecido, sendo tomada a decisão de intervenção. Normalmente esse tipo de acompanhamento permite a preparação prévia do serviço, além de outras decisões e alternativas relacionadas com o veiculo.

Condições básicas:

O equipamento, o sistema ou a instalação devem permitir algum tipo de monitoramento/medição;
O equipamento, o sistema ou a instalação devem merecer esse tipo de ação, em função dos custos envolvidos;
As falhas devem ser oriundas de causas que possam ser monitoradas e ter sua progressão acompanhada;
Deve ser estabelecido um programa de acompanhamento, análise e diagnóstico, sistematizado;
É fundamental que a mão-de-obra da manutenção responsável pela análise e diagnóstico seja bem treinada. Não basta medir; é preciso analisar os resultados e formular diagnósticos.

Manutenção Detectiva

Manutenção detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando detectar FALHAS OCULTAS ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção.

Manutenção

Ex.: o botão de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis.

A identificação de falhas ocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemas complexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área de manutenção, com treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal de operação.

É cada vez maior a utilização de computadores digitais em instrumentação e controle de processo nos mais diversos tipos de equipamentos.

São sistemas de aquisição de dados, controladores lógicos programáveis, sistemas digitais de controle distribuídos - SDCD, multi-loops com computador supervisório e outra infinidade de arquiteturas de controle somente possíveis com o advento de computadores de processo.

A principal diferença é o nível de automatização. Na manutenção preditiva, faz- se necessário o diagnóstico a partir da medição de parâmetros; na manutenção detectiva, o diagnóstico é obtido de forma direta a partir do processamento das informações colhidas junto à planta.

Há apenas que se considerar, a possibilidade de falha nos próprios sistemas de detecção de falhas, sendo esta possibilidade muito remota. De uma forma ou de outra, a redução dos níveis de paradas indesejadas por manutenções não programadas, fica extremamente reduzida.