Medi��o de fluidos hidr�ulicos a baixas temperaturas de acordo com a norma ASTM D2983/D8210

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O comportamento adequado de lubrificação dos fluidos hidráulicos é essencial para o bom funcionamento dos dispositivos mecânicos. As medições de viscosidade a baixa temperatura de acordo com a norma ASTM D2983 e ASTM D8210 comprovam a adequação destes fluidos para garantir o funcionamento adequado dos dispositivos mecânicos.

Introdução

A viscosidade dos fluidos hidráulicos a baixa temperatura, como os fluidos de transmissão automática, óleos de engrenagens e outros lubrificantes, é importante para o funcionamento adequado de muitos dispositivos mecânicos.

Os fabricantes têm de garantir que estes fluidos proporcionam uma lubrificação adequada às peças críticas sob condições de baixa temperatura. Uma função crucial é a fluidez do óleo a baixas temperaturas ambiente.

A utilização de lubrificantes inadequados pode resultar em engrenagens e rolamentos secos, dificuldade de arranque e de mudança de velocidade, desgaste rápido e deterioração dos motores e chassis.

Os procedimentos de ensaio de acordo com a norma ASTM D2983 e ASTM D8210 comprovam a adequação dos fluidos para baixas temperaturas ambiente. A diferença entre estas normas é que a ASTM D8210 descreve adicionalmente um método de teste abreviado (automatizado).

1.1 Palavras-chave

Controlo de qualidade, viscosímetro rotacional, determinação de viscosidade, viscosidade dinâmica, viscosímetro digital, ASTM D2983, ASTM D8210, fluidos hidráulicos, fluidos de transmissão, fluidos de transmissão automática, óleo de engrenagem, lubrificantes, viscosidade a baixa temperatura

2 Experiência

A viscosidade a baixa temperatura de um óleo de transmissão automática foi determinada a -40 °C de acordo com a norma ASTM D2983/D8210.

2.1 Configuração

Para realizar este teste é necessária a seguinte configuração:

Como opção para evitar a formação de gelo e condensação, recomenda-se um conjunto de preparação de ar. Este conjunto garante que o ar seco é constantemente fornecido à célula de medição. Alternativamente, pode utilizar nitrogénio técnico.

O sistema de medição “4B2 isolado” inclui um fuso isolado 4B2, um suporte para copos D22 e 100 unid. copos descartáveis D22 com geometria de acordo com a norma ASTM D2983/D8210.

O ViscoQC 300 suporta o software opcional de execução laboratorial AP Connect, que permite a recolha, armazenamento e distribuição de dados totalmente automáticos.

2.2 Procedimento de Ensaio

1.º Encha 20 mL de fluido de teste no copo descartável D22. De seguida coloque o copo no PTD 175, monte o fuso no ViscoQC 300 e coloque a tampa isolante.

2. Ativar o software V-Curve e ligar o PTD 175 ao ViscoQC 300 ativa o método de medição padrão AP adicional “AP ASTM D2983/D8210 (LVT)” com as seguintes definições de método:

Em alternativa, pode copiar o método AP e alterar as definições padrão do método, como “Definir temperatura”.

3.º O teste começa com uma etapa de pré-cisalhamento a 25 °C.

4.Na etapa seguinte, a amostra é aquecida a 50°C e aí mantida durante 30 min.

5.De seguida, a amostra é novamente arrefecida até à temperatura ambiente (25°C).

6.De seguida, a amostra é arrefecida até à temperatura de ensaio seguindo a Lei de Arrefecimento de Newton no espaço de 90 min (fator de taxa de arrefecimento exponencial “k” = -0,08).

7.º Segue-se um tempo de espera definido à temperatura de ensaio antes da medição da viscosidade. Pode selecionar três procedimentos diferentes de tempo de espera para o teste:

A – O procedimento normal (865 min) está em conformidade com a norma ASTM D2983/D8210.

B – Procedimento Abreviado (265 min) é um método abreviado com tempo reduzido.

C – Procedimento Personalizado pode ser utilizado para definir um tempo de espera de procedimento personalizado.

8.º Após o período de espera, a viscosidade da amostra é medida a oito velocidades (0,6/1,5/3/6/12/30/60/120 rpm) durante três minutos cada. A viscosidade média dos últimos 20 segundos é o resultado final do teste em cada velocidade.

3 Resultados e Discussão

Na tabela do relatório pdf do ViscoQC pode consultar o resultado da medição em todas as velocidades (Figura 3).

De acordo com a norma ASTM D2983/D8210, deve ser registada a viscosidade onde o binário é inferior a 80% e superior a 20%. Se duas velocidades cumprirem os critérios, o valor da velocidade mais elevada deverá ser registado. O modelo matemático “ASTM D8210 Report” mostra automaticamente o resultado à velocidade correta que cumpre estes critérios (Tabela 3).

A capacidade do óleo de fluir e proporcionar uma lubrificação adequada a peças críticas em condições ambientais baixas depende da viscosidade. A norma internacional SAE J306 refere que acima de uma viscosidade de 150.000 mPa.s pode ocorrer uma falha no rolamento do pinhão. O óleo testado tem uma viscosidade de 8.858 mPa·s a -40 °C. Isto significa que o óleo de teste proporciona uma lubrificação adequada a baixas temperaturas.

4 Resumo

A configuração do ViscoQC (Tabela 1) cumpre as normas ASTM D2983 e ASTM D8210. Os métodos de medição totalmente automáticos predefinidos, a maior facilidade de utilização ao configurar o instrumento ou os métodos de medição e um potente dispositivo de temperatura Peltier arrefecido a ar tornam a medição rápida, fiável e fácil.

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