COLETA DE DADOS E CÁLCULOS PRELIMINARES

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

2. OBJETIVOS DO PROJETO 4

3. DESENVOLVIMENTO 5

4. COLETA DE DADOS E CÁLCULOS PRELIMINARES 7

4.1. EXERCÍCIO PROPOSTO – RESOLUÇÃO..................................................11

4.2. EXPERIMENTO DO LABORATÓRIO – RESOLUÇÃO...............................12

5. CONCLUSÃO 15

6. REFÊRENCIAS 16

 

1. INTRODUÇÃO

Os lubrificantes são constantemente utilizados em nosso cotidiano e de extrema importância para o meio industrial e tecnológico. Isso se deve a sua viscosidade (sua principal característica), sendo responsável pela redução de atrito, aquecimento, entre outros benefícios. Dentro de sua utilização nota-se predominância em seu estado líquido, tornando necessário a utilização de um método capaz de analisar as propriedades de diferentes lubrificantes e classifica-los de acordo com seu índice de viscosidade (IV).

Para esse método utiliza-se o viscosímetro Saybolt Universal destinado a medição da viscosidade do lubrificante, tendo como princípio a relação do aumento de temperatura e a diminuição do índice de viscosidade do fluido.

Figura 1: Modelo básico de um viscosímetro Saybolt.

Fonte: http://www.quimis.com.br/produtos/detalhes/viscosimetro-saybol 

2. OBJETIVOS DO PROJETO

Como já citado os lubrificantes são de grande importância para o nosso cotidiano, sendo assim, esse experimento tem como objetivo principal identificar e analisar diferentes propriedades contidas nos óleos lubrificantes a partir de sua viscosidade.

 

3. DESENVOLVIMENTO

O viscosímetro utilizado para o experimento é constituído por um cilindro vertical metálico em sua parte interna que possui um canal de escoamento acoplado em um orifício tapado com uma rolha. Esse cilindro é imerso a água com uma alta e constante temperatura. Para isso utiliza-se também um agitador, responsável pela distribuição e uniformização de temperatura em todo o volume de água.

Válido ressaltar que o líquido a qual o lubrificante deve ser inerte não precisa ser necessariamente a água, variando de acordo com a temperatura que se espera alcançar no fluido analisado em questão.

Durante o experimente utiliza-se também dois termômetros, um para medir a temperatura do banho e outro para medir a temperatura do fluido em análise. Utiliza-se ainda um cronômetro e um frasco receptor com medida de 60mm.

Figura 2: Representação do viscosímetro

Fonte: (BRUNETTI, F. “Mecânica dos Fluidos”, 2008)

Para obter bons resultados durante o experimento se faz necessário executar os seguintes passos:

I - Se certificar se os equipamentos estão limpos, utilizar a rolha para tapar a parte inferior o orifício do equipamento, depois disso preenche-se o interior do orifício com o fluido que se pretende estudar.

II – Ligar o equipamento para que se alcance a temperatura desejada durante o procedimento.

III – Inserir o termômetro na amostra, mantendo-o em mãos de modo que seu aumento de temperatura seja acompanhado de perto até que se alcance a temperatura desejada.

IV - Após alcançar a temperatura desejada, retirar a rolha da parte inferior do orifício e ao mesmo tempo acionar o cronômetro. Atentando-se para que o recipiente de 60mm esteja a posto para receber o fluido sem que haja perda do material.

V – Após o escoamento total do fluido, pausar o cronômetro e anotar os valores de temperatura em graus Celsius (°C) e o tempo em segundos, conhecido como obtido Saybolt segundos universal (SSU)

VI – Após obter os resultados e higienizar o equipamento repetir o processo por 4 vezes com diferentes temperaturas. Assim, obtendo diferentes valores para melhor análise do fluido.

 

4. COLETA DE DADOS E CÁLCULOS PRELIMINARES

Após observar os dados operacionais mostra-se as aplicações dos cálculos e resultados obtidos para que fosse possível extrair os valores esperados do experimento.

• VISCOSIDADE CINEMÁTICA CENTISTOKES (VCC)

Para faixas de tempo SSU (tempo = t) entre 34 e 115, teremos a seguinte fórmula que é dada pelo método Saybolt Universal:

VCC = (0,224 x t) – (185/t)

Para faixas de tempo SSU (tempo = t) entre 115 a 215:

VCC = (0,223 x t) – 1,55

Para faixas de tempo SSU (tempo = t) acima de 215:

VCC = 0,2158 x t

• CÁLCULO DO ÍNDICE DE VISCOSIDADE (IV)

Para este cálculo utiliza-se diretamente a relação entre a temperatura e a viscosidade. Sabe-se que quanto maior a temperatura, menor o índice de viscosidade do fluido. Dessa forma o índice de viscosidade (IV) expressa de maneira direta a qualidade do lubrificante.

- Óleos Naftênicos: Possuem índice de viscosidade zero (IV = 0), pois não apresentam viscosidade capaz de suportar altas temperaturas.

- Óleos Parafínicos: Possuem índice de viscosidade cem (IV = 100), pois apresentam viscosidade capaz de suportar altas temperaturas.

Figura 3: Gráfico do índice de viscosidade

Fonte: (CARRETEIRO, R. P. BELMIRO, P. N. A. “Lubrificantes & Lubrificação Industrial”, 2006)

Dessa maneira mostra-se diferentes os meios de uso para tais óleos, aqueles que possuem índice de viscosidade (IV) alto, são utilizados para fins que exigem mais resistência a altas temperaturas e os que possuem o índice de viscosidade (IV) baixo, passam a ser utilizados em meios que tender ter baixas variações de temperaturas e ou que possuam temperatura constante.

O índice de viscosidade (IV) é dado pela seguinte expressão: