Lubrificação e cabos de elevador: mitos, meias verdades e inverdades.

Uma análise de um componente fundamental para a vida útil e o desempenho da corda.

Por Martin Rhiner e Heinz Studiger

Há um velho ditado que vale a pena repetir quando se fala em lubrificação de cabos de elevador: “Não é o que você não sabe que lhe causa problemas. É o que você sabe com certeza que simplesmente não é verdade.” Isso é duplamente verdadeiro para profissionais da área de lubrificação de cabos. Ao longo dos anos, parece que uma grande quantidade de informações errôneas (e, em alguns casos, simplesmente falsas) foi disseminada e aceita sem questionamento. Por que os profissionais deveriam se preocupar? Porque esses “mitos” podem levar a uma redução drástica da vida útil dos cabos de elevação e à diminuição do desempenho do sistema.

Objetivos de aprendizagem

Após ler este artigo, você deverá ter aprendido:
♦ Os diversos fatores críticos que podem afetar a lubrificação da corda
♦ A função básica de um lubrificante no funcionamento de um cabo de içamento
♦ Como o tipo de núcleo da corda afeta a quantidade de lubrificante necessária em sua construção
♦ Quais são as qualidades essenciais de um lubrificante aplicado em fábrica?
♦ Por que a lubrificação regular após a instalação é necessária
♦ As características de um bom lubrificante de campo
♦ Como determinar o momento certo para lubrificar um cabo de içamento
♦ Com que frequência devo lubrificar um cabo de içamento?
♦ Por que a lubrificação dos cabos de içamento deve fazer parte de um programa de manutenção regular

Mitos

Aqui estão apenas algumas das muitas ideias estranhas que os autores deste texto e outros colegas da Brugg Lifting ouvem no campo, que parecem mascarar uma falta de conhecimento sobre o quão críticos são um bom lubrificante e uma boa técnica de lubrificação para a vida útil da corda. Analisaremos alguns desses pontos, cada um deles patentemente falso:

• As cordas novas são lubrificadas permanentemente e não necessitam de lubrificação adicional após a instalação.
• A lubrificação em campo pode reverter os efeitos da ferrugem e restaurar as cordas às suas condições ideais.
• Qualquer lubrificante ou óleo pode ser usado para lubrificar novamente as cordas.
• Lubrificação em excesso é melhor do que nenhuma lubrificação.
• O lubrificante não tem impacto na tração da corda.
• Os danos causados ​​pela água não afetam as cordas depois de secas.
• As cordas não precisam ser limpas.
• O ambiente da caixa do elevador não afeta a condição ou a vida útil do cabo.

Algumas pessoas acreditam que a lubrificação dos cabos de aço pode ser resumida em um simples "basta aplicar mais lubrificante de vez em quando". Isso é uma simplificação grosseira. Existem diversos fatores críticos em cada instalação que devem ser considerados em relação à lubrificação. Como não existe uma instalação de elevador verdadeiramente comum ou padrão, cada ponto deve ser analisado individualmente.

• O tipo de sistema de elevador
• Seleção de corda e tipo de corda
• Perfil da ranhura, pressão na ranhura e material da polia
• Velocidade da corda
• Quão bem as tensões das cordas são equalizadas
• Número de viagens por ano (utilização)
• Manutenção completa dos cabos, incluindo lubrificação, equalização da tensão, limpeza e inspeção.
• Variações ambientais, como temperatura, umidade, poeira, etc.

O papel de um lubrificante

Os cabos de elevador são especialmente projetados e construídos para uma vida útil relativamente longa. No entanto, um componente fundamental para a longevidade do cabo (além dos próprios fios) é o lubrificante. Além disso, os cabos de içamento geralmente possuem um lubrificante especialmente formulado para manter suas propriedades químicas e físicas por um longo período sem afetar a tração.

Ao longo da vida útil de uma corda, ela entra em contato com diversos outros componentes, incluindo os fios internos, o núcleo, os cordões adjacentes, a ranhura da polia e as polias defletoras. Para que esses elementos funcionem de forma suave e eficiente, cada um deve possuir uma fina camada de lubrificante para minimizar o impacto do desgaste. Essencialmente, a lubrificação serve para reduzir o atrito interno e manter a corda flexível. No entanto, outra função importante (e frequentemente negligenciada) do lubrificante é a sua capacidade de prevenir a corrosão causada por fatores ambientais, como a umidade.

Na sua formulação atual, o lubrificante é uma espécie de produto de compromisso que deve tentar atingir dois objetivos mutuamente exclusivos: lubrificar todas as partes e componentes dentro e ao redor da corda sem afetar a tração. Isso significa que um lubrificante para cordas deve ser capaz de penetrar facilmente nos interstícios da corda, mas também ser estável o suficiente para não ser removido da superfície da corda pela água ou afetado pela evaporação. Um lubrificante também deve ser adesivo o suficiente para criar uma barreira externa; no entanto, se aplicado em excesso, isso significa que o lubrificante será menos eficaz como penetrante.

O ponto essencial a lembrar é que seguir as diretrizes de lubrificação adequadas é crucial para alcançar o desempenho máximo do sistema e manter a integridade dos cabos de içamento. Ignorar problemas de lubrificação não resolve o problema. Na verdade, significa que qualquer problema se tornará ainda mais evidente e ocorrerá novamente, mesmo após a instalação de um conjunto totalmente novo de cabos de içamento.

Lubrificação durante a fabricação

Todos os cabos são compostos por fios de aço individuais, que se tornam cordões e são lubrificados para conter aproximadamente 1% de lubrificante em peso (Figura 1). Esses elementos lubrificados servem como componente básico para todos os cabos de içamento, independentemente de serem de núcleo de cabo de aço independente (IWRC), misto ou de núcleo de fibra natural (NFC).

As cordas NFC são um produto tradicional da indústria naval, caracterizadas por fibras de sisal embebidas em lubrificante e deixadas secar em condições rigorosamente controladas antes de serem enroladas em um núcleo completo. O lubrificante normalmente representa de 10 a 15% do peso total de um núcleo NFC. As cordas IWRC e de núcleo misto (com fibras de polipropileno) possuem um design de núcleo mais avançado e utilizam materiais que não absorvem o lubrificante. Isso significa que esses tipos de cordas possuem menos lubrificação no geral em comparação com as cordas NFC, mas são muito mais robustas e resistentes aos efeitos da umidade e da pressão nas ranhuras.

Durante muitos anos, a Brugg utilizou um lubrificante nacional fabricado pela Fuchs Lubricants USA, a maior fabricante independente de lubrificantes especiais do mundo, com fábricas em mais de 40 países. Constatamos que a fórmula da empresa oferece uma sólida combinação de benefícios que satisfaz uma série de necessidades essenciais para qualquer lubrificante utilizado na construção de um cabo de elevador. Um bom lubrificante aplicado em fábrica deve atender às seguintes exigências:

• Ponto de fusão suficientemente alto para que não derreta ou se deforme durante o uso.
• Boas propriedades de lubrificação limite, permitindo que as superfícies metálicas se friccionem umas contra as outras sem sofrer desgaste por atrito.
• A elevada resistência da película, proporcionada pela combinação de cera/polímero e pelo elevado índice de viscosidade do óleo base (medido pelo teste de desgaste de quatro esferas), permite que os metais se friccionem, evitando, ao mesmo tempo, o atrito excessivo e o desgaste do metal.
• Inclua aditivos antidesgaste e anticorrosivos para reforçar a resistência física da película.
• Resiste à corrosão por atrito causada por vibração.
• Aplicar uma película razoavelmente firme para não atrair e permitir que detritos transportados pelo ar grudem na película.
• Aderir e resistir ao desprendimento (força centrífuga em torno das polias e vibração aderente)

Lubrificação após a instalação

Alguns profissionais do setor parecem acreditar que a lubrificação em campo pode magicamente revitalizar cabos enferrujados ou corroídos. Vamos deixar isso de lado desde já: não existe uma fonte da juventude para cabos de içamento. Embora a vida útil de um cabo possa ser ligeiramente prolongada, a vantagem da lubrificação é mínima. Simplesmente não há como um fabricante prever com precisão todas as tensões e condições às quais um cabo será submetido e injetá-lo com um suprimento de lubrificante para toda a vida útil do cabo. Portanto, a melhor solução para manter a vida útil do cabo e obter o máximo desempenho do sistema é aplicar um tratamento em campo de forma sistemática e rotineira.

Idealmente, um bom lubrificante de campo deve ser capaz de resistir a uma ampla gama de condições de campo e satisfazer diversos fatores, incluindo:

• Deve conter aditivos polares para facilitar uma boa "molhagem" da superfície metálica (distribuição em película fina), permitindo a penetração até o núcleo do cabo.
• Deve conter um aditivo deslocador de água para permitir que a película lubrificante penetre sob qualquer umidade superficial presente.
• Não pode conter nenhum solvente, mas deve proporcionar lubrificação de película fina com um índice de viscosidade razoavelmente alto.
• Deve ser compatível com o lubrificante aplicado na fábrica.
• Deve ter baixa viscosidade para auxiliar na ação capilar durante a aplicação.
• Deve poder ser aplicado com moderação para evitar o acúmulo e eventual expulsão.

Um bom revestimento de campo deve ser compatível com o lubrificante aplicado originalmente na fábrica e oferecer boas propriedades de penetração. Nunca use lubrificantes que contenham betume (outro nome para asfalto). O betume pode incrustar os cabos de içamento com o tempo, atraindo poeira e sujeira e deixando resíduos na ranhura da polia. Isso afetará a tração. Além disso, não use lubrificantes que contenham molibdênio, Teflon® ou grafite, pois seu impacto na tração é imprevisível.

Relubrificação

A forma e o momento de lubrificação podem ser preocupantes, pois o excesso de lubrificante pode causar perda de tração do sistema, atrair poeira e formar uma camada pegajosa nas cordas (Figura 2), além de respingos de lubrificante na área da casa de máquinas e no teto da cabina. Quando esses respingos de lubrificante se depositam na superfície de frenagem, criam uma situação perigosa que pode prejudicar a capacidade de parar ou manter a cabina parada.

Frequentemente, a principal causa do excesso de lubrificante expelido (Figura 3) é a pressão excessiva nas ranhuras ou a lubrificação excessiva em campo. Em alguns casos, as ranhuras em U e V com rebaixo podem expelir o lubrificante de cabos com núcleo de fibra padrão, depositando-o na superfície. As tabelas de lubrificação de Brugg podem ser usadas como um guia geral para determinar a quantidade de lubrificante a ser aplicada (Gráficos 1 e 2).

Brugg recomenda uma rotina regular de lubrificação, no mínimo uma vez por ano, ou a cada 250,000 partidas ou viagens no andar mais utilizado. Naturalmente, deve-se levar em consideração a carga suportada pelos cabos, a frequência de uso do sistema e os fatores ambientais, lubrificando com mais frequência quando a situação assim o exigir. A lubrificação deve sempre ser aplicada em cabos limpos. Em caso de dúvida sobre a necessidade de lubrificação de um cabo, pare o elevador e toque o cabo com o dedo (Figura 4). Um cabo lubrificado apresentará uma fina película visível de lubrificante. Se não houver película visível, o cabo está seco e precisa ser lubrificado.

Pesquisas sobre cordas mostram claramente que cordas bem lubrificadas duram até 80% mais do que cordas secas e sem lubrificação. A questão é qual método usar para relubrificar cordas em campo. Infelizmente, cada método comum ilustrado na Figura 5 oferece apenas diferentes graus de eficácia, e alguns se mostraram pouco confiáveis. Como muitos desses métodos precisam ser aplicados em uma corda em movimento, eles não oferecem uma cobertura consistente e uniforme. Além disso, podem criar ambientes de trabalho sujos, tornando a limpeza muito mais difícil e demorada, o que, por sua vez, diminui a probabilidade de serem realizados.

Alguns profissionais têm defendido o uso de sprays lubrificantes em lata para cabos (Figura 6). Essas fórmulas em aerossol são incompatíveis com o lubrificante original devido ao solvente que contêm. Não utilize solventes na tentativa de limpar a superfície do cabo de areia, sujeira, fiapos, poeira e lubrificante incrustado. Alguns chamam esse processo de "desengraxe". Ao remover a camada externa de lubrificante do cabo, os solventes provocam uma reação química que degrada o lubrificante. A pressão na ranhura e a flexão constante do cabo sob carga irão comprimir e expelir o lubrificante. Isso levará ao desprendimento do lubrificante e, eventualmente, ao colapso do núcleo do cabo. Em resumo: solventes são veneno para cabos de içamento.

Lubrificação mais avançada significa

Métodos de lubrificação mais avançados tornaram-se disponíveis recentemente para a indústria. Um rolo de pintura elétrico (Figura 7), que permite a aplicação contínua de lubrificante na corda, oferece certas vantagens. No entanto, esse método também exige fácil acesso às cordas, e os rolos devem ser bem conservados para garantir uma cobertura uniforme.

Lubrificador automático de cordas

Este dispositivo tornou-se mais comum na indústria e, na maioria dos casos, é fixado permanentemente na parte frontal da máquina, onde os cabos descem até a cabine. Neste método, o lubrificante é absorvido do reservatório até uma faixa de feltro. O lubrificante é transferido para os cabos de içamento mediante a aplicação de uma carga eletrostática. O posicionamento correto do dispositivo e o ajuste da folga adequada entre o feltro e os cabos podem ser complexos (Figura 8).

Este método exige atenção à técnica correta; simplesmente completar o reservatório a cada visita pode resultar em cabos lubrificados em excesso. Tais dispositivos também podem levar a uma falsa sensação de segurança, na qual se pode esquecer de verificar o reservatório regularmente, resultando em cabos secos e, potencialmente, desgaste irregular. Mesmo o lubrificador automático em si deve ser mantido regularmente e em perfeito funcionamento. Por fim, esse dispositivo lubrifica os cabos apenas de um lado. O ideal é que os cabos sejam lubrificados por completo, especialmente no lado que entra em contato com as ranhuras da polia.

Uma Nova Alternativa

Para que um método de lubrificação seja verdadeiramente eficaz, o lubrificante deve ser aplicado de forma a atingir toda a superfície da corda. Os dispositivos tradicionais cobrem apenas um quarto a um terço da superfície da corda e dependem muito da viscosidade do próprio lubrificante e dos efeitos capilares naturais da corda para dispersar o lubrificante por toda a sua extensão.

Embora um dispositivo permanente, como o lubrificador automático de cabos, ofereça uma alternativa muito melhor do que os métodos mencionados anteriormente, ele apresenta a desvantagem de precisar ser instalado em uma área já congestionada da casa de máquinas. É necessário reservar um espaço valioso na planta para que ele funcione a longo prazo. Isso nem sempre é possível. Por esse motivo, Brugg recomenda um dispositivo portátil e fácil de usar como parte de um programa de manutenção regular (Figura 10). Tal lubrificador pode ser acoplado a um conjunto de cabos na casa de máquinas e removido rapidamente após a lubrificação. O tempo total gasto nesse procedimento geralmente leva apenas de 0.5 a 1 hora e reveste todas as superfícies dos cabos com uma película fina e controlada de lubrificante. O uso desse dispositivo é simples e consiste nas seguintes etapas principais:

1. Desloque o carro para o último andar e fixe o dispositivo de lubrificação portátil (lubrificador) em torno dos cabos de içamento, abaixo da polia de acionamento, na casa de máquinas.
2. Apoie o dispositivo na proteção do orifício da corda e, em seguida, conecte a mangueira flexível de alimentação que vai da bomba ao reservatório de óleo.
3. Ajuste a válvula de controle de fluxo da bomba elétrica para a configuração recomendada e reduza a velocidade do veículo para a velocidade de inspeção (50-75 pés por minuto).
4. Monitore o nível de óleo no reservatório de lubrificante e ajuste o fluxo da bomba (se necessário) enquanto o carro estiver em movimento na descida.
5. Quando o carro estiver quase no fim do percurso, desligue a bomba para que ela utilize o óleo restante no reservatório. (Será necessário realizar alguns testes para encontrar a configuração de volume correta.)

A importância da lubrificação

A lubrificação é fundamental para proteger as cordas contra a umidade e desempenha um papel crucial na prevenção de corrosão e ferrugem. No entanto, o objetivo deste artigo é ajudar o leitor a compreender a função primordial da lubrificação como componente das cordas.

Cerca de 10 a 15% do peso de uma corda com núcleo de sisal corresponde à lubrificação, enquanto a quantidade total de lubrificante usada em cordas com núcleo misto ou de aço é menor. Considere o lubrificante como parte fundamental da construção de qualquer corda. Como os autores constataram ao longo dos anos, o maior mito que a maioria dos profissionais tem sobre lubrificantes é que se trata simplesmente de uma graxa ou óleo com cheiro forte. Isso é totalmente falso, e por isso recomendamos fortemente que o leitor se aprofunde no assunto e faça da lubrificação, da limpeza e da equalização da tensão da corda uma parte essencial de seu programa de manutenção regular.

Perguntas de reforço de aprendizagem

Utilize as questões de reforço de aprendizagem abaixo para estudar para o Exame de Avaliação de Educação Continuada, disponível online em www.elevatorbooks.com ou na página 143 desta edição.
♦ Por que os adubos de campo que contêm betume em sua formulação nunca devem ser usados?
♦ Quais são os dois objetivos essenciais e mutuamente exclusivos que qualquer lubrificante deve ser capaz de cumprir para promover o funcionamento adequado da corda?
♦ Por que é impossível para qualquer fabricante fornecer lubrificação inicial suficiente na corda para que ela dure por toda a vida útil da corda?
♦ A lubrificação pode revitalizar ou restaurar cabos de içamento enferrujados ou danificados?
♦ Como determinar quando é necessário lubrificar novamente os cabos de içamento?