Noções básicas dos dados técnicos de graxas

É preciso ter conhecimento básico para entender os dados, de modo que você possa escolher a graxa mais apropriada. Este trecho foi extraído dos principais termos mencionados nos dados técnicos das graxas SKF.

Consistência

Uma medida da rigidez da graxa. A consistência correta fará com que a graxa permaneça no rolamento, sem gerar muito atrito. Ela é classificada de acordo com uma escala desenvolvida pelo NLGI (National Lubricating Grease Institute). Quanto mais macia a graxa, menor o número. Geralmente, as graxas para rolamentos são NLGI 1, 2 ou 3. O teste mede a profundidade atingida por um cone em uma amostra de graxa, em décimos de mm.

Classificação de graxas por número de consistência NLGI
Número
NLGI
Penetração
ASTM
(10–1 mm)
Aparência
em temperatura
ambiente
000445–475muito fluida
00400–430fluida
0355-385semifluida
1310–340muito macia
2265-295macia
3220-250dureza média
4175-205dura
5130-160dureza alta
685-115extremamente dura

Faixa de temperatura

Abrange a linha de trabalho adequada para a graxa. Ela fica entre o LTL (Low Temperature Limit, limite em temperatura baixa) e o HTPL (High Temperature Performance Limit, limite de desempenho em alta temperatura). O LTL é definido como a temperatura mais baixa na qual a graxa permitirá que o rolamento comece a funcionar sem dificuldade. Abaixo desse limite, ocorre falta de lubrificante e falha. Acima do HTPL, a graxa é degradada de maneira descontrolada, impossibilitando a determinação precisa de sua vida útil.

Ponto de gota

Temperatura na qual a amostra de graxa, quando aquecida, irá fluir através de uma abertura de acordo com a norma DIN ISO 2176. É importante entender que esse ponto tem importância limitada no desempenho da graxa, já que está sempre muito acima de HTPL.

Viscosidade

Medida da resistência de vazão de um fluido. Em lubrificantes, a viscosidade apropriada deve garantir uma separação adequada entre as superfícies, sem causar muito atrito. De acordo com a norma ISO, ela é medida a 40 °C, conforme a viscosidade muda com a temperatura. Os valores a 100 °C permitem calcular o índice de viscosidade (por exemplo, quanto a viscosidade irá diminuir quando a temperatura aumentar).

Estabilidade mecânica

Teste de estabilidade de rolagem
Teste de estabilidade de rolagem
Teste de graxa V2F
Teste de graxa V2F
A consistência de graxas de rolamentos não deve mudar significativamente durante sua vida útil. Há três testes principais que costumam ser usados para analisar esse comportamento:
  • Penetração prolongada
    A amostra de graxa é submetida a 100 mil cursos em um dispositivo chamado trabalhador de graxa. Em seguida, a penetração é medida. A diferença entre uma penetração de 60 cursos é informada, conforme a mudança em 10–1 mm.

  • Estabilidade de rolagem
    Uma amostra de graxa é colocada em um cilindro com rolo interno. O cilindro é girado por 72 ou 100 horas a 80 ou 100 °C (175 ou 210 °F). O teste padrão necessita de apenas duas horas em temperatura ambiente. Ao fim do período de teste, quando o cilindro for resfriado até a temperatura ambiente, a penetração da graxa será medida e a mudança na consistência será informada em 10–1 mm.

  • Teste V2F
    Uma caixa de mancal ferroviário é submetida a choques de vibração de 1 Hz, usando-se uma marreta e produzindo um nível de aceleração de 12 a 15 g. Após 72 horas a 500 r/min., a graxa que vazar do mancal pela vedação de labirinto será coletada em uma bandeja. Se pesar menos de 50 g, será classificada como "m", caso contrário, será classificada como "falha". Em seguida, o teste continuará por mais 72 horas a 1.000 r/min. Se menos de 150 gramas de graxa tiver vazado, após a conclusão de ambos os testes, a classificação será "M".

Proteção contra corrosão

Teste de graxa Emcor
Teste de graxa Emcor
Ambientes corrosivos exigem dimensões especiais para graxas de rolamentos. Durante o teste Emcor, os rolamentos são lubrificados com uma mistura de graxa e água destilada. Ao final do teste, é fornecido um valor entre 0 (sem corrosão) e 5 (corrosão muito grave). A água salgada pode ser usada no lugar de água destilada ou fluxo contínuo de água (teste de lavagem) para tornar o teste mais severo.

Resistência à água

Teste de resistência à água
Teste de resistência à água
Uma tira de vidro é revestida com a graxa candidata, que é colocada em um tubo de ensaio cheio de água. O tubo de ensaio é imerso em banho-maria por três horas na temperatura de teste determinada. A alteração na graxa é analisada visualmente e informada como um valor entre 0 (sem alteração) e 3 (grande alteração) juntamente com a temperatura de teste.

A. Placa de vidro ou de metal
B. Camada fina de graxa na placa
C. Água destilada
D. Banho em temperatura controlada, por exemplo, 90 ±1 °C

Separação de óleo

Teste de separação de óleo
Teste de separação de óleo
As graxas lubrificantes liberam óleo quando armazenadas por longos períodos ou quando usadas em rolamentos como uma função da temperatura. O grau de separação do óleo depende do espessante, do óleo base e do método de fabricação. No teste, um recipiente é preenchido com uma determinada quantidade de graxa (e é pesado antes do teste) e um peso de 100 gramas é colocado sobre a graxa. A unidade completa é colocada em um forno a 40 °C (105 °F) por uma semana. Ao final da semana, a quantidade de óleo que vazou pela peneira é pesada e informada em porcentagem de perda de peso.

A. Peso morto (exerce pouca pressão na amostra de graxa)
B. Peneira
C. Óleo separado

Capacidade de lubrificação

Teste de graxa R2F
Teste de graxa R2F
O teste R2F avalia o desempenho em alta temperatura e a capacidade de lubrificação da graxa. Um eixo com dois rolamentos autocompensadores de rolos em seus respectivos mancais é acionado por um motor elétrico. Os rolamentos funcionam sob carga, a velocidade pode variar e o calor ser aplicado. O método de teste é realizado sob duas condições diferentes, após as quais o desgaste dos rolos e da gaiola é medido. O teste A é conduzido em temperatura ambiente, sendo que a classificação “aprovado” significa que a graxa pode ser usada para lubrificar rolamentos grandes, em temperaturas operacionais normais, e também em aplicações de baixa vibração. O teste B é realizado a 120 °C (250 °F), sendo que a classificação “aprovado” indica a adequação para rolamentos grandes em temperaturas altas.

Corrosão de cobre

As graxas lubrificantes protegem as ligas de cobre usadas em rolamentos contra os ataques corrosivos que ocorrem durante o funcionamento. Para avaliar essas propriedades, uma tira de cobre é imersa na amostra de graxa e colocada em um forno. Em seguida, a tira é limpa e sua degradação é observada. O resultado é classificado por um sistema numérico, sendo que uma classificação acima de 2 indica baixa proteção.

Vida útil da graxa de rolamento

Teste de graxa R0F+
Teste de graxa R0F+
Os testes R0F e ROF+ determinam a vida útil da graxa e seu HTPL (High Temperature Performance Limit, limite de desempenho em alta temperatura). Dez rolamentos rígidos de esferas são ajustados em cinco mancais e preenchidos com a quantidade de graxa determinada. O teste é conduzido sob velocidade e temperatura predeterminados. As cargas axiais e radiais são aplicadas e os rolamentos são usados até falharem. O tempo até a falha é registrado em horas, sendo realizado um cálculo de vida útil Weibull para determinar a vida útil da graxa. Essas informações podem ser usadas para estabelecer os intervalos de relubrificação em uma aplicação.

Desempenho em EP (Extreme Pressure, pressão extrema)

O aparelho de teste de carga de solda de quatro esferas usa três esferas de aço mantidas em um recipiente. Uma quarta esfera é girada contra as três esferas em uma determinada velocidade. A carga inicial é aplicada e aumentada em intervalos predeterminados, até que a esfera que está sendo girada fique presa às esferas estacionárias. Geralmente, valores acima de 2.600 N são esperados para graxas EP. Durante o teste de marca de desgaste de 4 esferas, a SKF aplica 1.400 N (o teste padrão é de 400 N) na quarta esfera durante 1 minuto. O desgaste nas três esferas é medido e os valores abaixo de 2 mm são considerados adequados para graxas EP.

Corrosão por contato

As condições de vibração ou oscilação são as causas típicas para corrosão por contato. No teste FAFNIR, dois rolamentos axiais de esferas são carregados e submetidos à oscilação. Então, o desgaste em cada rolamento é medido. Um desgaste abaixo de 7 mg indica boa proteção contra contato.
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