Fundamentação teórica

Lubrificantes

Segundo \citet*{Norton_2011},existem três diferentes regimes de lubrificação em um elementos de máquinas: Lubrificação Completa (que engloba Lubrificação Hidrodinâmica, Lubrificação Hidrostática e Lubrificação Elastohidrodinâmica), Lubrificação por Camada Limite e Lubrificação Parcial ou Mista.
Por um lado a lubrificação de filme completo descreve uma situação na qual a superfície do mancal está completamente separadas por um filme de lubrificante, eliminando qualquer contato. mas, quando a lubrificação de contorno descreve uma situação na qual, por razões de geometria, aspereza da superfície, carga excessiva ou falta de lubrificante suficiente, as superfícies do mancal se contatam fisicamente, podendo ocorrer desgaste por abrasão ou adesivo. Assim, pode haver uma lubrificação de filme misto que descreve uma combinação de filme lubrificante parcial com algumas asperezas de contato entre as superfícies (eixo e bucha) \citep*{Norton_2011}.
A lubrificação hidrodinâmica ocorre quando dois elementos (bucha e eixo) sob carga, são separados  por uma película relativamente contínua de lubrificante, que evita o contato direto entre eles. Nesse tipo de lubrificação há uma distribuição do fluido pela pressão criada a medida que o eixo gira constantemente, espalhando assim o lubrificante para ser posicionado em todas as superfícies de possível contato entre a bucha e o eixo sob carga. Esse tipo de lubrificação pode ser chamado também de lubrificação de película completa ou fluida \citep*{Budynas_Nisbett_2014}.
Para \citet*{Juvinall_Marshek_2011}, na lubrificação deve haver uma separação entre as superfícies para se poder alocar o lubrificante e criar uma película bem fina cujo valor de espessura normalmente é adotado de 0,008 a 0,020 mm.
Por outro lado, a lubrificação estática é conseguida quando há o forçamento de água ou ar, entre a superfície de contato dos elementos (bucha e eixo) a uma determinada pressão, então neste tipo de lubrificação não ocorre a lubrificação pelo movimento de uma das superfícies do elemento em relação à outra, como acontece na lubrificação hidrodinâmica \citep*{Budynas_Nisbett_2014}.

Parâmetro de deslizamento, \(\frac{\mu n}{p}\)

Para uma lubrificação completa, recomenda-se que haja uma velocidade angular considerável do eixo, com um lubrificante que tenha a viscosidade adequada para estar presente em abundância entre as partes de possível contato dos elementos (bucha e eixo), no início da partida e durante a rotação do eixo \citep*{Mott_2013}.
A viscosidade é uma propriedade física do lubrificante e é representada pelo símbolo \(\mu\). Segundo \citet*{White_2018} este parâmetro alude às tensões locais em um fluido em movimento com uma taxa de deformação por cisalhamento do elemento de fluido. Sendo assim a viscosidade é a resistência ao cisalhamento interno do fluido, podendo variar seu valor principalmente devido à variações de temperatura e pressão, já a velocidade angular será representada por n, e finalmente a pressão que há na superfície carregada, é representada pelo símbolo p . Assim, pode ser encontrado o parâmetro de deslizamento, \(\frac{\mu n}{p}\), que é adimensional \citep*{Mott_2013}.
Para o sistema internacional, neste trabalho adota-se as seguintes unidades:
\(\mu\) é representada por N-s/m2 ou Pa-s;
n é representado por rev/s;
p é representado por N/m2 ou Pa.
Na Figura \ref{787011}, pode ser observado o desempenho do elemento rolante (bucha), e seus tipos de lubrificação relacionados ao parâmetro de deslizamento, \(\frac{\mu n}{p}\). No gráfico, quando há um coeficiente de atrito, f, elevado (normalmente de 0,08 a 0,14), e um \(\frac{\mu n}{p}\) baixo, considera-se então que deva haver uma lubrificação marginal. Quando o \(\frac{\mu n}{p}\), for elevado, deve ser considerada uma lubrificação completa, apresentando um coeficiente de atrito, f, baixo (normalmente de 0,001 a 0,05). Para valores de, \(\frac{\mu n}{p}\), intermediários, deve ser usada uma lubrificação mista \citep*{Mott_2013}.