Regimes de lubrificação

O coeficiente de atrito é definido como sendo a razão entre o módulo da força de atrito e o módulo da força normal à superfície em que há o contato [É um parâmetro adimensional que deve ser obtido experimentalmente e depende dos tipos de superfície e atrito.] (Dicionário Houaiss).

Os comentários a seguir ajudam a compreender o efeito do coeficiente de atrito na maior ou menor eficácia da lubrificação de elementos de máquinas.

Reduzir o coeficiente de atrito é uma questão de custo/benefício: o quanto se deseja ou necessita em aumento de vida útil da máquina e redução de consumo de energia.

O coeficiente de atrito de superfícies não lubrificadas é superior a 0,5 podendo chegar até 7.0. Pode ser comparado com a resistência encontrada arrastando uma pedra irregular sobre um solo rochoso irregular.

O coeficiente de atrito de superfícies em regime de lubrificação por camada limítrofe (óleo mineral puro e contato relativamente freqüente entre as superfícies em movimento relativo entre si) situa-se entre o das superfícies não lubrificadas e o das películas antidesgaste/EP. É a situação típica de mancais ou engrenagens em máquinas simples e de pouca responsabilidade.

O coeficiente de atrito de películas antidesgaste/EP é de aproximadamente 0,1 a 0,2. Pode ser comparado à ação de arrastar uma pedra mais ou menos lisa sobre uma superfície rochosa plana. Encontra-se tipicamente em engrenagens de máquinas operatrizes e motores de combustão interna.

O coeficiente de atrito de uma película de atrito modificado é de aproximadamente 0,01 a 0,02. Pode ser comparado a patinação sobre o gelo.

O coeficiente de atrito de lubrificação por camada plena ou hidrodinâmica é de aproximadamente 0,001 a 0,006 (apenas o atrito interno do lubrificante). Pode ser comparado a uma hidroplanagem de um automóvel. Este valor é encontrado tipicamente nos mancais de turbinas hidráulicas.

Traduzindo estas informações:

Um coeficiente de atrito >0,3, de atrito deslizante seco, resulta em elevado grau de desgaste. O atrito rolante seco, com valores de >0,005, resulta em desgaste muito baixo.

Atrito sob condições de lubrificação por camada limítrofe, de 0,005 a 0,3 resulta em desgaste perceptível e o atrito sob condições de lubrificação por camada hidrodinâmica, de 0,005 a 0,1 resulta em desgaste quase inexistente.

 As medidas lubritécnicas para a redução do desgaste abrangem quatro áreas:

‚Criação de condições construtivas e as de técnica de materiais para a otimização da lubrificação.

‚Cálculo da vida útil e de carga dos pontos de atrito levando em conta as propriedades dos lubrificantes.

‚Otimização do aporte do lubrificante ao ponto em atrito, seu retorno e sua manutenção.

‚Seleção e aplicação de lubrificantes apropriados de acordo com as condições operacionais e ambientais.

 O quadro seguinte mostra a vida útil de alguns sistemas e máquina tribológicas selecionados

Fonte: Long-life and Life-time Lubrication – Possibilities and Limitations, W. J. Bartz, Technische Akademie Esslingen, Lubrication  Engineering, July 1993, pag. 518.