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Viscosidade do óleo: como se mede e como se classifica?

 05 de abril

A resistência de um lubrificante ao escoamento, ou viscosidade do óleo, é uma das principais características a ser avaliada na hora de sua escolha, e, durante o funcionamento da máquina, deve ser controlada cuidadosamente.

Descubra mais a respeito da análise de viscosidade do óleo lendo o artigo a seguir.

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O que é viscosidade do óleo e por que é tão importante para a operação?

Em outros artigos, já falamos sobre a importância da viscosidade e por que devemos nos preocupar com ela.

Vejamos agora mais detalhes sobre como é feita a medição e a classificação dessa propriedade tão importante.

Mantendo sempre o bom humor, podemos dizer que lubrificar é “apartar a briga” entre os componentes em constante atrito.

Sendo um pouco mais científicos, a operação de lubrificação consiste na inserção da substância apropriada entre partes móveis de uma máquina com o objetivo principal de reduzir o atrito sólido, substituindo-o por um atrito fluido, que implica desgaste bem menor entre as peças.

Assim, interpomos entre as superfícies uma película de óleo lubrificante. Tal película é chamada de filme lubrificante.

Viscosidade é definida como uma medida de resistência do líquido ao escoamento a dada temperatura. Equivalentemente, podemos dizer que se trata da resistência ao fluxo de moléculas de um líquido ao deslizarem umas sobre as outras, sendo, portanto, inversamente proporcional à fluidez.

Ou seja, quanto menos viscoso é um líquido, mais fluido ele é.

Então, a tal película ou filme lubrificante terá uma espessura que depende de todo o sistema: a carga, a velocidade, a temperatura e a própria viscosidade.

Enfim, o óleo deve ser viscoso o suficiente para aquele mecanismo, de tal modo que mantenha uma película protetora entre as peças (filme), mas não ser tão viscoso que impeça ou atrapalhe o movimento relativo entre as partes.

Como é feita a medição da viscosidade em laboratório?

No monitoramento de lubrificantes, utiliza-se a viscosidade cinemática, ou seja, a relação entre a resistência ao fluxo e a densidade do líquido.

A medição da viscosidade é feita em viscosímetros, isto é, instrumentos que podem ser de vários tipos.

Um dos viscosímetros mais antigos é o Saybolt. Trata-se de um copo com um orifício no fundo tampado com uma rolha, mantido dentro de um banho com temperatura controlada. Embaixo do copo, há um pequeno balão de vidro. O valor da viscosidade é o tempo necessário para encher o balão. Ele é medido em segundos. Nesse tipo de viscosímetro, a unidade de medida é o SSU (Segundo Saybolt Universal). A norma que trata desse tipo de medição é a ASTM D88.

viscosidade do óleo

Mas o tipo mais comum utilizado atualmente, por sua maior precisão, emprega tubos finos chamados capilares. Esse procedimento é ditado pela norma ASTM D445. Na versão mais tradicional desse viscosímetro (viscosímetro Cannon-Fenske), temos um capilar com bolhas nas extremidades. Também aqui empregamos um banho termostático visando controlar a temperatura. A bolha inferior contém a amostra por tempo suficiente para que ela atinja a temperatura de medição. O óleo é sugado para a bolha superior e depois, por gravidade, escoa pelo capilar. O tempo de escoamento no capilar é diretamente proporcional à viscosidade.

Cada tubo capilar possui seu fator de conversão entre o tempo em segundos e a unidade oficial de viscosidade.

viscosidade do óleo

A unidade mais usual da viscosidade cinemática é o Stoke (m². s-1 ou m²/s  ou St). Sendo o Stoke um valor muito grande, adota-se no dia a dia uma fração dele, que é o centistoke (cm². s-1 ou cm²/s ou simplesmente cSt).

Todo fluido dito como newtoniano apresenta comportamento semelhante da viscosidade em relação à temperatura. A viscosidade varia com o aquecimento ou o resfriamento.

Obviamente é possível medir a viscosidade de um óleo numa temperatura específica, por exemplo, exatamente a temperatura da nossa máquina. Mas isso não é prático.

As determinações de viscosidade são feitas a temperaturas controladas, geralmente 40°C e 100°C.

Tais temperaturas foram escolhidas por representarem a maioria das aplicações industriais e automotivas.

Como é classificada a viscosidade?

As classificações mais usuais são tabeladas pela SAE (Society of Automotive Engineers) e pela ISO (International Organization for Standardization). Mas também existem as classificações da AGMA (American Gear Manufacturers Association):

viscosidade do óleoQual a viscosidade ideal?

A viscosidade ideal dependerá da máquina em questão. Essa informação costuma estar disponível no Manual de Instruções do equipamento. Dessa maneira, você poderá coletar amostras e comparar os resultados da análise de viscosidade do óleo laboratoriais com aqueles valores preconizados pelo fabricante e tomar decisões a respeito da reposição ou da reciclagem dos seus lubrificantes atualmente em uso.

Vale, porém, um lembrete importante. Não confunda a viscosidade de um óleo novo com a de um óleo em uso.

Nos óleos industriais, temos a norma ISO 3448, a qual indica que um óleo novo precisa ser fornecido dentro de uma tolerância de +/- 10%. Por exemplo, um ISO 220 pode ser entregue pelo fabricante com valores entre 198 e 242 cSt medidos na temperatura de 40°C.

Muitas máquinas precisam que seu óleo lubrificante seja mantido em operação dentro dessa mesma faixa de tolerância (+/-10%).

No entanto, existem vários sistemas nos quais a variação pode chegar a +/- 40% ou até mais.

Estranho? Nada disso! Tudo depende das características do projeto específico.

Consulte um especialista da ALS. Nós podemos ajudá-lo com um monitoramento bem ajustado.

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