Consistência e penetração da graxa
O grau de rigidez de uma graxa. A consistência é classificada de acordo com uma escala desenvolvida pela NLGI (National Lubricating Grease Institute). Esta escala baseia-se no grau de penetração de um cone padronizado na graxa a uma temperatura de 25°C durante cinco segundos. A profundidade de penetração é medida numa escala de 10-1 mm e, quanto mais alto for o valor, mais macia será a graxa. O método de teste está em conformidade com a norma DIN ISO 2137.
Sistema de classificação DIN 51825
As graxas para rolamentos podem ser classificadas de acordo com a norma DIN 51825. A explicação do código KP2G-20 da DIN é fornecida nas tabelas abaixo.
Ponto de gota
O ponto de gota é a temperatura à qual a amostra de graxa/ massa, quando aquecida, começa a fluir através de uma abertura e é medido de acordo com a norma DIN ISO 2176. O ponto de gota não está relacionado com a temperatura de serviço admissível da graxa.
Estabilidade mecânica
A consistência da graxa de um rolamento não deve sofrer alteração, ou pode sofrer apenas uma alteração leve, durante a vida útil do rolamento. Dependendo da aplicação, os testes seguintes podem ser pertinentes para avaliar a estabilidade mecânica da graxa.
Penetração prolongada
Uma amostra da graxa é colocada em um recipiente e submetida a 100 000 golpes duplos usando um dispositivo automático próprio (chamado de trabalhador de graxa). No final do teste, a penetração da graxa é medida. A diferença entre a penetração medida a 60 golpes e a penetração após 100 000 golpes é descrita como a alteração sofrida pela graxa em 10-1 mm.
Estabilidade de rotação
A alteração na estrutura da graxa (amaciamento ou endurecimento) pode ser avaliada enchendo-se um cilindro com uma quantidade pré-especificada de graxa ou massa. Coloca-se um rolete no interior do cilindro e a unidade completa é colocada em rotação durante 2 horas à temperatura ambiente, em conformidade com a norma ASTM D 1403. A SKF modificou o procedimento padrão do teste de modo a poder refletir as condições de aplicação sob as quais a graxa é utilizada, a 72 ou 100 horas, a uma temperatura de teste de 80 ou 100 °C. No fim do período de teste, deixa-se o cilindro esfriar até atingir a temperatura ambiente e a penetração da graxa/ massa é então medida. A diferença entre a penetração original e o valor medido é descrita como a alteração na penetração em 10-1 mm.
Teste SKF V2F
A graxa é testada para estabilidade mecânica adotando-se o seguinte procedimento. O equipamento de teste consiste de uma caixa ferroviária sujeita a choques de vibração de 1Hz produzidos por um martelo, criando um nível de aceleração entre 12-15 g. O teste é feito em duas velocidades diferentes: 500 e 1 000 rpm. Se a graxa que vazar do mancal através do vedante em labirinto, recolhida numa bandeja após 72 horas a 500 rpm, pesar menos de 50 gramas, o teste continua por mais 72 horas, a 1 000 rpm. Se o montante total de graxa que vazar após ambos os testes (72 horas a 500 e 72 horas a 1 000 rpm) não exceder 150 gramas, então a graxa é classificada como ‘M’ . Se a graxa cumprir apenas a primeira parte do teste (72 horas a 500 rpm com 50 gramas ou menos de vazamento de graxa) mas falhar na segunda parte, então a graxa é classificada como ‘m’. Se o vazamento de graxa após 72 horas a 500 rpm for superior a 50 gramas, então a graxa é classificada como ‘não aprovada’.
Proteção à corrosão
As graxas ou massas lubrificantes devem proteger as superfícies metálicas em serviço dos ataques de corrosão. A propriedade de proteção à corrosão de graxas ou massas para rolamentos é avaliada usando-se o método SKF Emcor, o qual está em conformidade com a norma ISO 11007. Este teste consiste em inserir no rolamento uma mistura de graxa lubrificante com água destilada. O rolamento alterna durante um ciclo de teste definido entre parado e trabalhando a uma rotação de 80 rpm. No final deste ciclo de teste, o grau de corrosão é avaliado de acordo com uma escala entre 0 (sem corrosão) e 5 (corrosão severa). Um método de teste mais severo usa água salgada em vez de água destilada, seguindo o teste padrão. Adicionalmente, o teste pode também ser feito fazendo-se fluir continuamente água na aplicação do rolamento durante o ciclo de teste. Este método de teste chama-se Teste SKF de Banho Com Água Destilada. O procedimento de avaliação é exatamente o mesmo do método padrão. No entanto, o procedimento possue mais exigências às propriedades de proteção à corrosão da graxa.
Corrosão do cobre
As graxas devem proteger as ligas de cobre usadas nos rolamentos contra a corrosão durante a vida útil do rolamento. As propriedades de proteção contra a corrosão do cobre das graxas para rolamentos são avaliadas utilizando-se o método padronizado DIN 51811. Uma fita de cobre é imersa na amostra da graxa e colocada em um forno. Em seguida, a fita é limpa e a degradação é observada. O resultado é classificado com base em um sistema numérico.
Resistência à água
A resistência à água de massas lubrificantes é medida de acordo com a norma DIN 51 807 — parte 1. Reveste-se uma lâmina de vidro com a graxa sob teste. Em seguida, a lâmina é imersa em água circulante durante três horas a uma temperatura específica. A alteração na graxa é avaliada visualmente e indicada na forma de um valor entre 0 (sem alteração) e 3 (grande alteração) em conjunto com o teste de temperatura.
Teste de resistência à água das graxas
DIN 51 807: classificação com base no grau de deterioração da graxa na água.
Separação do óleo
As graxas lubrificantes liberam óleo quando armazenadas por longos períodos ou, quando usadas em rolamentos, em função da temperatura. Esse fenômeno é necessário para garantir uma boa lubrificação. O grau de separação do óleo depende do espessante, do óleo base e do método de fabricação. Enche-se um recipiente com uma quantidade determinada de graxa (que é pesada antes do teste) e coloca-se um peso de 100 g sobre a graxa. A unidade completa é colocada em um forno a 40 °C, durante uma semana. No final do período, a quantidade de óleo que vazou pela peneira é pesada e descrita na forma de porcentagem de perda de peso. A quantidade de separação de óleo é medida de acordo com a norma DIN 51 817.
Teste da porcentagem de exsudação de óleo
DIN 51 817: Determinação da % de óleo separado após uma semana a 40 C.
Propriedade lubrificante
Avalia-se o desempenho em alta temperatura e a capacidade lubrificante da graxa, simulando as condições sob as quais operam rolamentos de grandes dimensões dentro das de mancais de rolamento. O método de teste é executado sob duas condições de funcionamento diferentes. O teste A é realizado à temperatura ambiente e o teste B é realizado a 120 °C. Se a graxa for aprovada no teste sem aquecimento, isso significa que ela pode ser utilizada para lubrificar rolamentos de grandes dimensões a temperaturas de funcionamento normais e também em aplicações com pouca vibração. Se a graxa for aprovada no teste com aquecimento a 120 °C , isso significa que ela é adequada para rolamentos de grandes dimensões que funcionam em temperaturas elevadas.
Vida útil da graxa para rolamentos
A máquina para teste de graxas determina a vida útil da graxa e o limite do seu desempenho em alta temperatura. Cinco rolamentos rígidos de esferas são montados em 5 de mancais de rolamentos e, em seguida, os rolamentos são preenchidos com uma determinada quantidade de graxa. O teste é realizado em velocidade e temperatura pré-determinadas. As cargas axial e radial são aplicadas ao rolamento que é posto em funcionamento até falhar. O tempo decorrido até a falha do rolamento é contado em horas e é feito o cálculo Weibull de vida útil no fim do período de teste para estabelecer a vida útil da graxa. Essa informação pode ser utilizada para determinar os intervalos de relubrificação.
Desempenhos EP
O teste da carga de solda com 4 esferas.
Este método avalia o desempenho EP (Extrema Pressão) de uma graxa. Este método de teste está padronizado pela norma DIN 51 350/4. Três esferas de aço são mantidas em um recipiente e uma quarta esfera gira contra as três outras a uma velocidade determinada. Aplica-se uma carga inicial e ela é aumentada em intervalos predeterminados, até que a esfera que gira deixa de girar e se une às três esferas paradas. O teste indica o ponto em que o limite de pressão extrema da graxa é ultrapassado. As graxas podem ser consideradas “EP” quando sua carga de solda for maior que 2600 N.
Teste de sinais de desgaste com 4 esferas
Este teste é realizado com o mesmo equipamento usado para o teste de carga de solda com 4 esferas. Aplicam-se 1 400 N na quarta esfera durante 1 minuto. Em seguida, é medido o desgaste apresentado pelas três outras esferas. O teste padrão utiliza uma carga de 400 N. Porém, a SKF decidiu aumentar a carga para 1 400 N para tornar o teste pertinente a aplicações com rolamentos.
Brinelamento falso
As propriedades da graxa que protegem o rolamento contra o desgaste por “fretting” (corrosão por atrito) podem ser relevantes para certas aplicações. A SKF pode avaliar as propriedades usando o teste FAFNIR, padronizado pela norma ASTM D4170. Aplica-se carga a dois rolamentos axiais de esferas que são forçados a oscilar. Em seguida, o desgaste em cada rolamento é medido. As graxas oferecem boa proteção contra o desgaste por “fretting” quando a medição do desgaste fica abaixo de 7 mg.
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