Os parâmetros essenciais para lubrificantes para rolamentos de motores elétricos

Há poucos dias, um engenheiro perguntou sobre a seleção de lubrificantes para rolamentos. Os fabricantes de lubrificantes forneceram uma infinidade de indicadores de desempenho, mas o significado por trás desses parâmetros não era claro.

Hoje discutiremos os parâmetros básicos e seus significados para lubrificantes de rolamentos de motores.

Lubrificação de rolamentos

Em termos de lubrificação de rolamentos, existem lubrificantes sólidos, lubrificantes líquidos e graxas lubrificantes. Para motores, a lubrificação com graxa é mais comumente usada. Motores grandes podem utilizar óleo para lubrificação, e motores para alguns fins especiais podem utilizar lubrificantes sólidos.

Neste contexto, focaremos principalmente nos parâmetros relacionados à lubrificação com graxa.

1. Lubrificação com graxa

Geralmente, a graxa lubrificante consiste em um agente espessante, óleo base e aditivos. Os parâmetros associados a estes componentes constituem as principais características da graxa.

Do ponto de vista dos componentes, a graxa possui vários parâmetros, incluindo propriedades físicas e químicas. Sem entrar em detalhes sobre cada parâmetro, aqui nos concentramos em vários comumente usados ​​na lubrificação de rolamentos de motores: ponto de gota, penetração e viscosidade do óleo base.

No projeto do motor, o desempenho de lubrificação da graxa é calculado através da viscosidade do óleo base, enquanto a adequação da graxa é avaliada a partir das perspectivas do ponto de gota e da penetração.

(1) Ponto de queda

À medida que a temperatura aumenta, a graxa lubrificante amolece. O ponto de gota é definido como a temperatura na qual a primeira gota (ou coluna) de líquido flui para fora do recipiente experimental quando a graxa lubrificante é aquecida sob condições especificadas. Os métodos de teste para o ponto de queda incluem:

1)GB/T270

2) GB/4929, ASTM D566, ISO2167

3) GB3498, ASTM D2665

Se estiver interessado, você pode procurar esses métodos especificamente. Os detalhes não serão expandidos aqui. Para os engenheiros de motores, o significado prático do ponto de gota na escolha da graxa lubrificante é como um limite de temperatura.

Geralmente, a temperatura máxima de uso da graxa lubrificante deve ser 30-50 graus menor que o ponto de queda. Para cenários de baixa velocidade, a temperatura máxima de uso da graxa lubrificante deve ser 15-30 graus inferior ao ponto de queda. (As definições de alta velocidade e baixa velocidade serão introduzidas em artigos relacionados à velocidade de rotação.)

Aplicar o ponto de gota diretamente como a temperatura máxima de uso da graxa geralmente é inadequado.

Alguns fabricantes fornecem diretamente a faixa de temperatura de trabalho da graxa lubrificante, o que é mais útil para os engenheiros de motores na escolha. É importante observar que simplesmente escolher uma graxa lubrificante dentro da faixa de ponto de gota não é suficiente. A seleção final também deve envolver considerações e cálculos de viscosidade.

(2) Penetração

A penetração, também conhecida como penetração do cone, é uma medida da viscosidade das gorduras e óleos, ou seja, do seu grau de dureza ou maciez. A penetração se refere à profundidade em que uma amostra em forma de cone cai sob condições especificadas de carga, tempo e temperatura. A unidade de medida é 0,1 mm. Quanto maior a penetração, mais macia é a gordura ou óleo e vice-versa.

A penetração pode ser medida usando GB/T269-91. O padrão internacional equivalente é ISO/DIS2173.

Existem diferenças distintas entre penetração funcional e não funcional. É usado principalmente para testar a estabilidade de gorduras e óleos sob carga. Isto é conseguido comparando a penetração antes e depois de as gorduras e óleos serem colocados em ação.

A penetração é dividida em nove graus:

Normalmente, a graxa lubrificante usada em rolamentos de motores elétricos é de grau 2 ou 3, sendo outros graus raramente usados. A seleção dos graus de graxa será abordada especificamente em artigos subsequentes.

(3) Viscosidade da graxa do óleo base

A graxa é composta por um espessante (base de sabão), óleo base e aditivos. O óleo base é particularmente importante. Existem muitos parâmetros de óleo base, entre os quais o mais significativo para os engenheiros motores é a viscosidade do óleo base.

Esta viscosidade é um indicador do atrito dentro do lubrificante. Sem aditivos, quanto maior for a viscosidade, maior será a resistência da película de óleo e menor será a fluidez. Métodos de cálculo detalhados serão introduzidos posteriormente.

O texto acima descreve apenas os três indicadores mais críticos para a lubrificação dos rolamentos do motor. Na verdade, existem muitos outros indicadores para lubrificação de rolamentos de motores elétricos, como índice de viscosidade, ponto de fulgor, ponto de fluidez e assim por diante.

Com base na minha experiência prática, dominar a aplicação dos três indicadores acima pode resolver mais da metade dos problemas de seleção de lubrificação enfrentados pelos engenheiros de motores.