001 Manual DE LUBRICACIÓN Y TRIBOLOGIA

8/15/2019 001 Manual DE LUBRICACIÓN Y TRIBOLOGIA

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INGENIERIA DE LUBRICACIÓN

Ing. OSCAR MENDEZ CRUZ Profesor Auxiliar - FIME

Universidad Nacional PEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA


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Lambayeque, Setiembre de 2011


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INDICE

LUBRICACIÓNPARTE I

LUBRICACION COMO HERRAMIENTA PRODUCTIVAINTRODUCCIÓN

1. ENCONTRAR LA MEJOR MANERA DE APLICAR EL LUBRICANTE APROPIADO

2. APLICAR EL LUBRICANTE EN EL LUGAR REQUERIDO, EN LA CANTIDAD CORRECTA Y ENEL MOMENTO PRECISO

Período de AsentamientoFuncionamiento Normal

3. APLICAR EL LUBRICANTE AL MENOR COSTE Y CON EL MAYOR VALOR AÑADIDOPOSIBLE

El Diseñador del EquipoEl Usuario del EquipoPeríodo de AsentamientoSelección del LubricanteUso de Lubricantes Especiales

4. CONTROL DEL DESGASTE

Tipos de desgaste más corrientes:Desgaste PulimentadoDesgaste AbrasivoDesgaste CorrosivoDesgaste AdhesivoDesgaste ErosivoDesgaste por CavitaciónDesgaste por Corrientes EléctricasDesgaste por Interferencia

Control de TemperaturaManejo del EquipoNivel de Capacitación y Educación

5. ESTRATEGIAS DIRECTIVAS6. ELTIEMPO MEDIO ENTRE FALLA COMO ENFOQUE PARA EL MEJORAMIENTO DE LA

CONFIABILIDAD7. UNA CONCLUSIÓN8. RESPONSABILIDADES COMPARTIDAS ENTRE OPERADOR, MANTENEDOR Y LUBRICADOR

Departamento de producciónDepartamento de MantenimientoDepartamento de Lubricación


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Departamento de Compras y Almacén9. CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE LUBRICACION

ViscosidadRelación entre viscosidad y temperatura

ViscosímetrosÍndice de ViscosidadPunto de inflamación o ChispaPunto de LlamaPunto de FluidezPunto de EscurrimientoDemulsibilidad

10. PRINCIPIOS DE LUBRICACIÓN10.1 Tres principios básicos de lubricación

10.2 Factores que afectan la lubricación10.3 clases de lubricantes10.4 Funciones del lubricante10.5 Regla practica para la selección del lubricante10.6 factores que afectan la viscosidad del lubricante:

10.6.1 velocidad10.6.2 Carga10.6.3 Temperatura

10.7 Factores que afectan la acción del lubricante10.7.1 humedad10.7.2 Contaminación por materiales sólidos10.7.3 Sistemas de aplicación10.7.4 punto de aplicación del lubricante

11. PELÍCULAS LUBRICANTES11.1Caracteristicas de las películas lubricantes11.2 Características de la superficie de fricción11.3 Clases de películas lubricantes

12. TIPOS DE PELÍCULAS FLUIDAS12.1 Lubricación de película fluida o hidrodinámica12.2 lubricación de película delgada (o mixta)12.3 Lubricación de película limite

12.4 características de las películas lubricantes

12.5 películas elastohidrodinamicas12.6 Lubricación de película limite

13. LUBRICANTES DE PELÍCULA SÓLIDAcaracterísticas de los lubricantes de película sólida Aplicaciones de los lubricantes de película sólidaTipos de lubricantes de película sólida


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14. LUBRICANTES POLARES15. LUBRICANTES COMPUESTOS16. ¿COMO SELECCIONAR UN LUBRICANTE? SELECCION CORRECTA DE UN ACEITE INDUSTRIAL

Parámetros Que Se Deben Tener En CuentaClasificación ISOCaracterísticasCurva característica de los aceites industriales

17. TIPOS DE DESGASTE Y MODOS DE FALLA¿Qué es el desgaste?Tipos de DesgasteProblemas Ocasionados por el Desgaste¿Cómo reducir el desgaste?

Modos de falla en el sistema de LubricaciónFactores Que Afectan La Vida Útil De Los Sistemas Lubricados

18. MANTENIMIENTO PREVENTIVOGENERALIDADESFases del Mantenimiento Preventivo:Inventario técnico, con manuales, planos, características de cada equipo

19. MANTENIMIENTO PREDICTIVOVentajas del Mantenimiento Predictivo

CURSO INSPECTOR DE LUBRICACIÓNPARTE II20. PROGRAMA DE LUBRICACIÓN PREVENTIVA - PLP

Beneficios del PLP21. CARRO LUBRINDUSTRIAL22. MANUAL DE LUBRICACION

¿Por qué es necesario lubricar los motores?¿Cómo se diferencian los lubricantes para motores a nafta?

23. EL GRADO DE VISCOSIDAD SAE

24. ALGUNOS ANÁLISIS:Espectrometalografía: Análisis infrarrojoConteo de partículasFerrografía de lectura directaFerrografía analítica

25. FLUIDOS HIDRÁULICOSLas principales funcionesLas Principales propiedadesSelección del filtro

26. ESTANDAR ISO 4406


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38. ALGUNOS EQUIPOS E INSTRUMENTOS PARA LUBRICACIÓN EN PLANTAevacuación de aceitesenrolladores para mangueraslubricación manual

trasvase, descarga y evacuación de aceite y grasa a granelsistemas de medición de grasa y aceitedispensador portátil de engrase en plantaconjuntos dosificadores con medidor de engrase electrónicoEvacuación de fluidos

CURSO INSPECTOR DE LUBRICACIÓN

PARTE III39. DOCUMENTACIÓN NECESARIA PARA UN INSPECTOR DE LUBRICACIÓN

Contenido de la Presentación,” Documentación necesaria para un inspector de lubricación” Resumen

40. CONCLUSIÓNES


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LUBRICACIÓN

PARTE I

LA TRIBOLOGÍA COMO HERRAMIENTA PRODUCTIVA

INTRODUCCIÓN

El lubricante es la sangre vital para el funcionamiento de las máquinas y es el responsablede mantener con vida el proceso productivo de las empresas. Un fallo del lubricante puedegenerar traumatismos graves que se manifiestan entre otras en costosas reparaciones,paradas improductivas, elevación en los costes de mano de obra, cambio de repuestos o

necesidad de reposición de las máquinas y pérdida de calidad del producto.Todo equipo industrial tiene una vida útil durante la cual la empresa obtiene una produccióndeterminada. Un papel importante del lubricante es ayudar a la máquina a alcanzar el límitede vida útil o, en el mejor de los casos, superarlo. Desafortunadamente en la industria pocaatención se le presta a estos hechos y se mira el proceso de lubricación como la simplelabor de "poner aceite y grasa a las máquinas", dejando de lado todas aquellasconsideraciones que pueden convertirlo en un factor importante para mejorar laproductividad de la organización.

Para analizar estas consideraciones se puede comenzar diciendo que: Lubricar esencontrar la mejor manera de aplicar el lubricante apropiado, en el lugar requerido, enla cantidad correcta, en el momento preciso, al menor coste y con el mayor valor añadido posible. Ahora tomemos esta definición por partes.

1. ENCONTRAR LA MEJOR MANERA DE APLICAR EL LUBRICANTE APROPIADO

Cuando se habla de "la mejor manera de aplicar el lubricante" se hace referencia al sistema

de lubricación y "el lubricante apropiado" se refiere al proceso de selección del lubricante,luego la definición está indicando que el proceso de lubricación se debe iniciar escogiendo ellubricante apropiado y el sistema de lubricación, de acuerdo a las condiciones de trabajo delequipo.

Es aquí donde entra a jugar papel importante la TRIBOLOGIA, una ciencia interdisciplinariaque estudia los fenómenos relacionados con el transporte de carga a través de dossuperficies en movimiento relativo. Estos fenómenos se traducen en fricción o deslizamientoen superficies móviles generando calor, pérdidas de energía y de material (desgaste), y paracontrarrestarlos se acude al uso de lubricantes. La TRIBOLOGIA nos conduce a hablar deIngeniería de Lubricación que proporciona los métodos para minimizar los efectos negativos


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de la fricción y el desgaste. Se puede afirmar que la TRIBOLOGIA estudia los fenómenosque limitan la vida de los equipos, por eso es parte integral de cualquier desarrollo industrial.

El acelerado avance en el uso de materiales de mejor calidad y la aplicación de tecnologíasque permitan una fabricación cada vez más precisa ha conducido a la reducción dedimensiones, aumento de las velocidades de trabajo, aumento de temperaturas y presionesunitarias, reducción de tolerancias y precisión de ajustes, factores que obran comoincrementadores de la fatiga del metal, lo cual exige que los lubricantes utilizados en lasmáquinas deban ser aptos para absorber condiciones más severas de operación, las quetambién van a producir una "Fatiga del lubricante".

Así pues, la conservación y mantenimiento de los equipos no se puede reducir al simpleejercicio de "aplicar un lubricante"; por el contrario se exige tomar en serio el resultado de la

INGENIERÍA DE LUBRICACION si es que aspiramos a que nuestra industria logre ser lamás competitiva. La eficiencia y la competitividad se basan hoy en la mejora de losPROCESOS Y SERVICIOS y el proceso de lubricación, por ser el que suministra la sangrevital para el funcionamiento de los equipos merece la máxima atención.

La tribología brinda herramientas matemáticas y gráficas que permiten seleccionar elsistema de lubricación y las características que debe poseer el lubricante para proteger enforma adecuada un equipo o elemento mecánico. Hay procedimientos de seleccióndiferentes para cada equipo (motor eléctrico, motor de combustión interna, compresor,turbina, reductor de velocidades) y elemento mecánico (cojinetes, rodamientos, cables,correas, cadenas, acoples, engranajes) que fundamentalmente tienen en cuenta lascondiciones de trabajo a que van a estar sometidas (velocidades, cargas, temperaturas,potencias, medio ambiente) y los tipos de materiales y superficies que van a estar encontacto.

2. APLICAR EL LUBRICANTE EN EL LUGAR REQUERIDO, EN LA CANTIDADCORRECTA Y EN EL MOMENTO PRECISO

Para cada equipo o elemento mecánico, la tribología dice en donde es conveniente aplicar ellubricante y la cantidad precisa para cada caso, definiendo así el "nivel del lubricante". Unalto nivel puede generar exceso de fricción fluida, que ocasiona su calentamiento y pérdidade viscosidad. Un bajo nivel puede ocasionar una película de lubricante insuficiente paraseparar las superficies en contacto, permitiendo el contacto metal-metal; el resultado es altafricción, calentamiento, desgaste de las superficies y desajuste de las máquinas. Tambiénaquí hay disminución de la viscosidad del lubricante con lo cual se agrava el problemaconvirtiéndose en un círculo vicioso que sé autoalimenta hasta conducir al fallo catastróficodel equipo.


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El "momento preciso" para aplicar el lubricante hace referencia al periodo de tiempotranscurrido entre cada cambio de aceite, el cual es diferente para el periodo deasentamiento o para el periodo de funcionamiento normal.

Período de Asentamiento

Es una etapa de acondicionamiento inicial de todas las piezas componentes de un equipo;en cada una de ellas se presenta una serie de irregularidades (rugosidad superficial)dejadas por el proceso de fabricación. En las primeras horas de funcionamiento se produceun desgaste o "asentamiento" de las partes, en un proceso de pulimento en que lasirregularidades más grandes se van gastando y dan lugar a una superficie más pulida. Elproceso se debe controlar en forma cuidadosa. Dentro de este período se lleva la máquina asus máximas condiciones de carga y velocidad, pero en una forma gradual y controlada para

evitar males irreparables y catastróficos.Funcionamiento Normal

El fabricante del equipo normalmente dice cuando efectuar el primero y los sucesivoscambios de aceite. Vale la pena anotar que el primer cambio es muy importante porque,aunque aparentemente el aceite está limpio, contiene todas las limaduras que se handesprendido en el proceso de desgaste inicial. En equipos estacionarios se aconseja hacer el primer cambio entre las 240 y las 500 horas de servicio y en los vehículos a los primeros1.500 Km. Este cambio debe ir acompañado del cambio o limpieza de los filtros y delsistema de lubricación en general. Lo más probable es que este proceso de asentamientono haya terminado al momento de hacer este primer cambio, luego el segundo cambiotambién es muy importante y exige tener las mismas precauciones, aunque pueda ser másespaciado en el tiempo (1500 horas o 3.000 - 4.000 kilómetros). Los sucesivos cambios serealizan de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, o en su defecto se recurre alanálisis de aceite para determinar el período óptimo de cambio.

3. APLICAR EL LUBRICANTE AL MENOR COSTE Y CON EL MAYOR VALOR AÑADIDOPOSIBLE

En estos conceptos se destaca en forma especial lo que se conoce como un procesotribológico, el cual se puede mirar desde el punto de vista del diseñador del equipo o desdela perspectiva del usuario del mismo.

El Diseñador del Equipo

El proceso tribológico para el diseñador del equipo consta de los siguientes pasos:

• Estudio de la fricción o deslizamiento entre las piezas componentes del equipo. Lorealiza el diseñador basándose en los materiales, procesos de fabricación, acabadossuperficiales, tratamientos superficiales, velocidades relativas entre las piezas, esfuerzos


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superficiales que se generan, temperaturas de trabajo de la máquina y otros factorespropios de cada equipo.

• Estudio del desgaste que se puede presentar en los elementos (adhesivo, abrasivo,corrosivo, por fatiga, por erosión y cavitación) para tomar medidas de prevenciónadecuadas.

• Estudio del tipo de movimiento relativo que se presenta entre los elementos. Puedeser: rodadura pura, deslizamiento o una combinación de ambos. El tipo de movimientotiene una incidencia directa en la formación o no de una buena película de lubricanteentre las superficies.

• Adopción de una solución tribológica. Consiste en definir el tipo de conexión entre loselementos y puede ser: uniones cinemáticas deslizantes no lubricadas o unioneslubricadas. Para las primeras pueden utilizarse materiales poliméricos, materialescerámicos, o capas superficiales para contacto seco. En las uniones lubricadas sepueden aplicar lubricantes sólidos, líquidos (aceites minerales o sintéticos), semisólidos(grasas minerales o sintéticas) y gaseosos.

• Una vez definido el tipo de lubricante a utilizar se estudia el tipo de película lubricantecon que van a trabajar los elementos de acuerdo a las condiciones cinemáticas presentesen el equipo (lubricación límite, hidrodinámica o elastohidrodinámica).

• La tribología brinda herramientas matemáticas y gráficas que permiten seleccionar las características que debe poseer el lubricante para proteger en forma adecuada elequipo. Se selecciona la marca del mismo, teniendo en cuenta el servicio de asesoríaque pueda brindar el fabricante y la facilidad de suministro para todos los equipos de laempresa.

• Definir la cantidad de lubricante a aplicar y las frecuencias de cambio tanto en laetapa de asentamiento o de despegue del equipo, como en su posterior etapa productiva.Una herramienta muy valiosa para esta definición es el análisis del aceite usado.

• Suministro y aplicación del lubricante al equipo. Aquí vale la pena insistir en lalimpieza del proceso para evitar que el aceite se contamine (mezclándose con otros) oque entran impurezas al sistema.

Un último paso en este proceso es el control y seguimiento al lubricante para verificar queestá cumpliendo efectivamente su función de protección y conservación del equipo. Cuandoel lubricante llega a su límite de vida es necesario tomar decisiones respecto al destino deese lubricante usado y contaminado teniendo en cuenta que todas las empresas deben

tener en su horizonte el logro de un desarrollo sostenible.


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Un proceso como estos es el que siguen, por ejemplo, los fabricantes de motores decombustión interna para decirle al usuario de un vehículo qué tipo de aceite debe aplicar.

El Usuario del Equipo

El proceso tribológico para el usuario del equipo es algo diferente, ya que debe tener encuenta algunos factores diferentes a los que se analizaron para el diseñador. Para explicar este punto, como primer paso lo ideal sería introducir todos los equipos del sistemaproductivo en un proceso tribológico, sin embargo para probar sus bondades puede hacerseuna prueba piloto en un grupo de equipos en una línea de producción o en un procesodeterminado y luego extenderlo a toda la planta.

Un equipo está en un proceso tribológico cuando al menos el 90% de sus elementosalcanza la vida a la fatiga o vida útil calculada. El fabricante del equipo debe suministrar las

curvas tribológicas o curvas de desgaste de los elementos, (en caso contrario se puedenconstruir). En el gráfico se muestran 3 curvas tribológicas que corresponden a situacionesdiferentes.

La curva A representa un comportamiento tribológico normal del equipo en donde sealcanza la vida útil del diseño que entrega el fabricante, (en este caso 80.000 horas), lacurva B indica un proceso tribológico negativo, donde no se alcanza esa vida (sólo llega a

40.000 horas), obsérvese que los niveles de desgaste durante las primeras 6.000 horas detrabajo son más altos que en la curva A; la curva C corresponde a un proceso tribológico


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positivo, donde se excede la vida del diseño o vida útil del equipo (se alcanzan 100.000horas). En este caso durante las primeras 6.000 horas de trabajo los niveles de desgasteson más bajos. De qué depende que los equipos se ubiquen en una de estas curvas?

Hay varios factores que inciden en su mayor o menor duración, algunos de ellos son:

Período de Asentamiento

Un buen período de asentamiento puede conducir a trabajar con las curvas A ó C, por elcontrario cualquier descuido en este proceso lleva a la curva B, con los irremediables dañosen el equipo que tienen como consecuencia una vida útil más corta y un nivel de gastos máselevado. Este tipo de ineficiencias lamentablemente se ven traducidas en sobrecostos parael producto final y en disminución de competitividad en el mercado

Obsérvese en la parte inferior de la figura como disminuye la altura de las irregularidadessuperficiales a medida que transcurre el tiempo de uso de la máquina hasta estabilizarse envalores muy bajos.

Selección del Lubricante

Se siguen las recomendaciones del fabricante del equipo o se acude a los fabricantes delubricantes para aplicar el lubricante adecuado, pero en la mayoría de los casos el usuariodel equipo se ve enfrentado a la necesidad de hacer la selección él mismo. El estudio de latribología ha conducido a métodos precisos para seleccionar el lubricante adecuado de

cualquier equipo.

Uso de Lubricantes Especiales

Los aceites sintéticos brindan una excelente alternativa para mejorar el comportamiento yalargar la vida útil del equipo. A pesar del mayor costo de estos lubricantes, es una inversiónque se paga muy rápidamente por todas las ventajas que ofrecen: Menor desgaste,períodos de cambio más prolongados, disminución de las paradas improductivas, menor consumo de energía y algo muy importante es la reducción de los daños al medio ambiente

4. CONTROL DEL DESGASTE

El análisis del aceite, realizado en forma periódica, permite conocer los niveles de desgastede los elementos del equipo y a la vez se convierte en una herramienta muy valiosa para elmantenimiento predictivo. El desgaste es el deterioro que sufren los elementos en contacto ypor el cual son removidas de sus superficies capas de metal manera más o menos uniforme.Las causas más comunes del desgaste son:

• Contacto metal contra metal por fallas de la película lubricante.

• Presencia de partículas abrasivas en el aceite.


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• Desplazamiento de la película lubricante en la zona de contacto de las piezasocasionando un desgaste rápido o la formación de estrías.

• Desgaste de origen químico provocado por la composición del aceite y de susaditivos.

Tipos de desgaste más corrientes:

En un proceso normal de vida de una máquina, la primera etapa es el despegue o períodode asentamiento, donde se pulen irregularidades dejadas por el trabajo mecánico y sedisminuyen las rugosidades en la superficie. Luego viene una etapa de desgaste suave quecoincide con el período normal de trabajo; se puede prolongar por muchos añosdependiendo de las condiciones de trabajo, mantenimiento y período de asentamiento. La

última etapa indica el final de su vida útil en donde resulta antieconómica su continuación enservicio.

Existen varios tipos de desgaste con características especiales para cada uno:

Desgaste Pulimentado

Las rugosidades del trabajado a máquina son sometidas al proceso de asentamiento, endonde las superficies se ajustan y pulen entre sí. Se causa por un contacto metálico durantela operación; ocurre en elementos que trabajan a baja velocidad y con lubricación límite.

Este desgaste no es necesario evitarlo y cuando se ha logrado se cambia el lubricante por uno de mayor viscosidad y se cambian filtros.

Desgaste Abrasivo

Debido a la presencia de partículas sólidas extrañas en el lubricante que originan otros tiposde desgaste, por contaminación del medio ambiente o por inadecuada filtración.

Desgaste Corrosivo

La contaminación del lubricante con agua produce corrosión en el bronce o en el babbit y

herrumbre en los aceros (por la presencia del hierro). Otras causas son: productos químicosen el aceite que producen ácidos, oxidación del aceite por altas temperaturas, humedad, éloxigeno del aire y el cobre que acelera la oxidación del aceite. La humedad se evita condrenajes periódicos. La temperatura se controla con intercambiadores de calor. Si para unatemperatura de operación del equipo de 50°C la frecuencia de cambio del aceite es de unaño, por cada 10°C de aumento, el período se reduce a la mitad. Recuerde que a altastemperaturas algunos aditivos de Extrema Presión (EP) se descomponen y forman ácidosmuy corrosivos.


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Desgaste Adhesivo

Hay contacto metálico entre las superficies por el rompimiento de la película lubricante. Seproduce un soldamiento instantáneo y al continuar su movimiento relativo se rasgan dejandohuellas notables. Las causas del rompimiento de la película son:

• Elevada temperatura de operación que hace disminuir la viscosidad del lubricante.

• Presencia de sobrecargas superiores a las cargas de diseño de los elementos.

• Bajas velocidades que no permiten la formación de la película lubricante.

• Altas velocidades de deslizamiento, que conduce a elevaciones de temperatura.

• Deficiente acabado superficial de los elementos.

• Contaminación del lubricante que hace variar la viscosidad.

• Baja viscosidad del lubricante por mala selección o por deficiente aplicación.

• Excesiva viscosidad que aumenta la fricción fluida y la temperatura de operación.

• Nivel de aceite incorrecto. Es importante en sistemas por salpique. Un nivel bajo noforma la película lubricante; si es alto el batimiento innecesario eleva su temperatura.

• Presión del aceite incorrecta (alta o baja). Es importante en sistemas por circulación.

• Arrancadas y paradas frecuentes. Se utilizan aditivos antidesgaste (ditiofosfato de

zinc) que forman una película que se adhiere a las superficies y evita el contactometálico.

Desgaste Erosivo

Se genera por el uso de aceites con mayor viscosidad a la necesaria, por la presencia departículas abrasivas y por excesiva presión del aceite incidente sobre las superficies.

Desgaste por Cavitación

Lo causa la presencia de espuma en el lubricante ocasionada por alta o baja viscosidad, altoo bajo nivel de aceite, entradas de aire al sistema o por utilizar aditivos inadecuados. Seevita con aditivos antiespumantes.

Desgaste por Corrientes Eléctricas

Se genera por el paso de corrientes eléctricas a través de los elementos (rodamientos,cojinetes, engranajes). Se presente cuando hay mal contacto a tierra.

Desgaste por Interferencia

Se debe a errores de diseño y montaje. La interferencia genera excesiva presión entre loselementos y no deja espacio suficiente para la formación de la película de lubricante. El


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desgaste modifica los perfiles iniciales de las piezas y reduce sus dimensiones generandoholguras o juegos que se traducen en vibraciones y mal funcionamiento en general. Debidoa las altas velocidades de trabajo en muchas máquinas se generan altas cargas dinámicasque disminuyen la vida útil de los elementos.

Control de Temperatura

Es básico cuando se trata de conservar el equipo. Cuando las temperaturas de trabajosuperan los 50°C, el aceite comienza a presentar problemas y se degrada muy rápidamentelo cual imposibilita su buen desempeño en la protección del equipo.

Manejo del Equipo

En su afán por aumentar la producción muchas veces se someten los equipos asobrecargas para las cuales no han sido diseñados, contribuyendo así a disminuir su vidaútil y generando costes de mantenimiento, repuestos y paradas improductivas frecuentes.

Nivel de Capacitación y Educación

Este es el factor fundamental para implementar un proceso tribológico. Es necesario darle laimportancia que merece la educación a nivel técnico y profesional para que la lubricación sehaga en forma consciente, con un compromiso total con los objetivos de la organización ydel equipo directivo.

5. ESTRATEGIAS DIRECTIVASOtro aspecto importante en la lubricación es que con su aplicación se pretende crear valor agregado al producto que se ofrece al cliente interno o externo. Los clientes internos delproceso tribológico son los usuarios de los equipos y el valor agregado que se les entregaconsiste en retardar el proceso de envejecimiento de la máquina, disminuir el tiempoimproductivo, bajar los costos del mantenimiento, disminuir el deterioro del medio ambientey aumentar el número de unidades producidas durante su período de vida útil.

Cuando se calcula el precio final de un producto o servicio que se ofrece al mercado (clienteexterno), se analizan otros factores como: coste del desgaste o envejecimiento de losequipos, del mantenimiento, mano de obra y de las paradas improductivas; Estos costesrepresentan un nivel de pérdidas dentro del proceso productivo. Si por medio de un buenproceso tribológico se disminuyen estas pérdidas, el equipo mejor conservado va a entregar productos de mejor calidad y más bajo coste permitiendo a la organización ser competitivaen el mercado.

Hacía allí pueden enfocar los directivos de la organización sus esfuerzos para mejorar la

productividad, ser más competitivos y posicionarse mejor en la mente de su consumidor final.


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La productividad es considerada como una relación entre producción (bienes y servicios) einsumos. Las políticas gerenciales de cualquier organización se orientan a aumentar esaproductividad, lo cual se puede lograr en dos formas: aumentando el numerador de esafracción o disminuyendo el denominador. La primera alternativa conduce a aumentar las

ventas bien sea diversificando productos o buscando nuevos mercados, tanto nacionalescomo internacionales. Esto exige adoptar políticas de expansión y nuevas estrategias demercadeo que permitan a la empresa colocar sus nuevos bienes o servicios o llegar conestos a un mayor número de consumidores.

La segunda alternativa lleva a la alta dirección a disminuir costes involucrados en el procesoproductivo (despido de personal, reducción de gastos y disminución de presupuestosdestinados a capacitación y publicidad). Los insumos son terrenos y edificios, máquinas yequipos, materia prima, mano de obra, conocimientos y otros, pero siempre se olvida incluir dentro de ellos las "perdidas" representadas en desperdicio de materia prima, desgaste demáquinas y equipos, despilfarro de energía, paradas imprevistas de equipos, excesivos einjustificados costos de mantenimiento, productos de baja calidad y reprocesos generadospor el funcionamiento incorrecto de los equipos y por último las "pérdidas intangibles"generadas por la baja moral de los operarios y la falta de compromiso con la organización.

Otro factor de productividad que pocas veces se tiene en cuenta es el conocimiento queposee la organización. Alcanzar un buen nivel de conocimientos en toda la empresa es una

inversión que se manifiesta disminuyendo los niveles de pérdidas; cada dolar invertido encapacitación y educación va a significar miles de dolares en ahorros por concepto dedisminución de las pérdidas.

Desde el ingeniero hasta el técnico (lubricador) deben convertirse en autogestores delproceso, con mayor autonomía y herramientas para aplicarla. Esas herramientas seobtienen con la capacitación; si al lubricador se le enseña cómo funciona cada equipo, podráentender porqué requiere una lubricación especial para sus condiciones de trabajo, de locontrario se corre el riesgo que pretenda aplicar el mismo lubricante a todos los equipos oque no tenga las precauciones necesarias para evitar contaminaciones, o no le déimportancia al correcto nivel del lubricante. Estos y otros errores pueden ser fatales para lamáquina y en general causan traumas en el proceso productivo

6. ELTIEMPO MEDIO ENTRE FALLA COMO ENFOQUE PARA EL MEJORAMIENTO DELA CONFIABILIDAD

A veces nos preguntamos como priorizar ó qué hago con las fallas que se presentan en losequipos rotativos, los jefes y operaciones quieren que los equipos rotativos no fallen yesperan soluciones. Cuando los ingenieros se enfrentan a todas estas oportunidades, pero ala vez con tantas cosas que hacer, es necesario pensar en lo siguiente: “ Lo que no se mide


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no se puede controlar, y lo que no se puede controlar no se puede mejorar”.

Si se quiere mejorar la “Confiabilidad”, debemos basarnos en observaciones pasadas paraidentificar probabilidades futuras. Se debe determinar una medida apropiada de la

confiabilidad y determinar las metas que se quieren alcanzar. Un indicador clave paramejorar la “Confiabilidad” es el Tiempo Medio Entre Falla ó TMEF , la manera como secalcule y se utilice para una efectiva gestión de activos, nos puede llevar a obtener avanceshacia el éxito.

Lo primero que se tiene que definir para el sitio, es que se considera falla y cómo y dónde sevan a registrar estos eventos de falla. Si se considera un equipo rotativo, el TMEF se calculacomo:

Fallas

t TMEF

#

∆=

Donde t ∆ es un intervalo de tiempo para identificar el número de fallas que tuvo el equiporotativo, por ejemplo en los últimos 24 meses. Como ejemplo para un equipo rotativo debombeo, se encontró que en los últimos 24 meses, se registraron cuatro fallas en la bombacentrífuga, y dos fallas en el motor eléctrico que mueve la bomba centrífuga. Con lo anterior obtenemos que para la bomba centrífuga, el TMEF = 6 meses, y para el motor eléctrico, elTMEF = 12 meses. Ahora bien, si se piensa en un conjunto motor eléctrico-bomba centrífuga como sistema debombeo (sin el motor eléctrico ó la bomba centrífuga, no se puede cumplir la función), elTMEF sería 4 meses (6 fallas en total como sistema). Si se quiere medir el comportamientode una planta ó de un grupo de equipos rotativos similares, entonces el TMEF se puedecalcular con la siguiente formula:

Fallas

E t TMEF #equiposdeGrupo

×∆=

Donde, t ∆ es un intervalo de tiempo; E, el número de equipos rotativos que se estáconsiderando y como denominador, el número de fallas registradas para un intervalo detiempo evaluado para todos los equipos rotativos. Como ejemplo, si en una planta se tienen20 bombas centrífugas, y en un intervalo de tiempo de 12 meses, se registraron en total 12fallas, podemos concluir que para este grupo de equipos rotativos el TMEF en promedio es:

meses2012

2012=

×=TMEF


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Si se tiene un buen registro de fallas y se quiere gestionar la “Confiabilidad” con el TMEF, sepuede identificar el TMEF a nivel del equipo rotativo y el promedio para un grupo de equiposrotativos, y que se puede representar en la Figura No1.

En una planta ó empresa con varias plantas, hay unos equipos rotativos cuya frecuencia defalla es alta ó TMEF bajo, y otros cuya frecuencia de falla es baja, representados por ladispersión de la curva, cuya medía sería el TMEF promedio para el grupo de equiposrotativos.Cuál es el enfoque?. Tratar que la dispersión de esta curva sea menor y que el TMEFpromedio se incremente. Para eso, se debe tener un enfoque en buscar la eliminación de losdefectos que hacen que estos equipos rotativos fallen y lograr incrementar el TMEF de losmismos, ver Figura No2.

Además de buscar el incremento del TMEF de aquellos equipos rotativos con alta frecuencia

de falla, es importante mantener controlados aquellos cuya frecuencia de falla es menor, yasí poder obtener una mejor “Confiabilidad” como se muestra en la Figura No3.

Tiempo

Frecuenciade Falla TMEF

Figura 1

Tiempo

Frecuenciade Falla TMEF

Figura 2

Tiempo

FrecuenciaDe Falla TMEF TMEF

Incrmento deConfiabilidad

Figura 3


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Como se puede observar, el TMEF nos puede ayudar a priorizar y cómo debemosenfocarnos en las acciones para mejorar la “Confiabilidad” en nuestros equipos rotativos. El TMEF por equipo rotativo nos muestra los pocos equipos rotativos que nos incrementan los

esfuerzos de mantenimiento con los costos asociados, inclusive de lucro cesante en una

unidad de proceso. El TMEF por grupo de equipos rotativos, en una empresa con variasunidades, nos indica aquella unidad con más oportunidades de mejora y que de algunamanera hay que enfocarse en busca de soluciones ó a la vez, en buscar las estrategiasadecuadas para controlar sus fallas.

Tiempo Medio para Reparación

Otro de los indicadores de gestión de mantenimiento que esta bastante relacionado con el

TMEF es el Tiempo medio hasta reparación, el cual es la relación entre el tiempo total deintervención correctiva en un conjunto de ítem con falla y el número total de fallasdetectadas en esos ítem, en el período observado.

Este indicador, al igual que el explicado anteriormente, muestra la capacidad de respuestade la empresa ante una posible falla y la rapidez que esta tenga para resolverla.

7. UNA CONCLUSIÓN

La decisión de tener en cuenta los anteriores conceptos debe partir de la alta dirección ypuede adoptarse con la seguridad de que sus resultados van a ser compatibles concualquier estrategia. La sugerencia es simple: dedicar parte de los esfuerzos de mejora de laproductividad en reducir el nivel de pérdidas dentro de los procesos productivos. Algunos delos beneficios alcanzados al involucrar los recursos (humanos y técnicos) de la empresa enun proceso tribológico son:

• Menor consumo de energía.

• Menor desgaste de las máquinas y equipos.

• Mayor vida útil de máquinas y equipos.

• Tiempos más largos para reposición de equipos.

• Disminución de las paradas improductivas y aumento de la

disponibilidad del equipo.

fallasde NumeroesreparaciondeTiempo

TMPR _ _

_ _ =


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• Disminución de costes por recambios y mano de obra paramantenimiento.

• Un medio ambiente más puro que genere mayor bienestar y una mejor calidad de vida trabajando en función de un desarrollo sostenible.

• Mayor calidad de los productos.

• Menos reprocesos ocasionados por errores en el proceso productivo.

• Mejoría en el nivel de la cultura técnica y organizacional.

• Mayor motivación y compromiso del personal.

Estos beneficios se verán reflejados en el aumento de la productividad de la empresa, peroes claro que las decisiones no las pueden tomar los niveles bajos de la organización, por el

contrario, deben hacer parte de las estrategias adoptadas por la alta dirección para mejorar su posicionamiento en la mente del consumidor de sus productos.

8. RESPONSABILIDADES COMPARTIDAS ENTRE OPERADOR, MANTENEDOR YLUBRICADOR.

Para lograr que un programa de lubricación se pueda llevar a cabo en la práctica y funcionetal como ha sido planeado, es necesario que todos los departamentos que tengan que ver

en una u otra forma con el funcionamiento de la maquinaria, trabajen estrechamente y esténdispuestos, en todo momento, a colaborar con los programas de lubricación establecidos.

Departamento de producción.Debe coordinar los programas de producción de tal manera que sea factible detener periódicamente la maquinaria que funcione 24 horas al día, con el fin de poder cumplir conlos programas de lubricación propuestos. Una producción de calidad no se puede conseguir si los mecanismos por falta de lubricación fallan o se desgastan.

Departamento de Mantenimiento.Este departamento debe trabajar estrechamente con el supervisor de lubricación, los cualesdeben informar semanalmente el estado de los mecanismos que lubricaron (Fugas,conductos taponados, mirillas de nivel rotas, etc.), basado en estos informes mantenimientoprograma las reparaciones.

Departamento de Lubricación

El departamento de lubricación, cumple funciones importantísimas dentro del sistemaproductivo de la planta, razón por la cual este departamento debe realizar como mínimo lassiguientes tareas:


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• Se encarga de hacer cumplir el programa de lubricación establecido o estar

atento cuando llegue una nueva maquina para hacerle su respectivo programa yde incorporarlo a la programación.

• Debe recomendar los lubricantes a emplear en cada maquina y controlar el

nivel de existencias.

• Realizar los programas de lubricación.

• Hacer la programación de lubricación en el año.

• Distribuir los lubricadores por zonas para dar total cobertura en la planta.

• Reducir al mínimo los lubricantes a utilizar.

• Estudiar y ensayar los nuevos lubricantes, que puedan traer reducción de

costos en la empresa.

• Pasar reportes al departamento de mantenimiento.

• Controlar existencias de lubricantes.

• Mantener en buen estado el equipo de lubricación.

Departamento de Compras y AlmacénCompras debe tramitar rápidamente las órdenes de compra que solicite el departamento delubricación, y seguir las especificaciones dadas por ellos.

El almacén debe establecer con el departamento de lubricación la cantidad mínima delubricante a tener en inventario.

9. CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE LUBRICACION

ViscosidadLa viscosidad es la resistencia interna que presentan las moléculas de un líquido cuandopasan una al lado de la otra en su movimiento y se manifiesta como un aumento en la

fricción interna, que trae como consecuencia, elevación de la temperatura.

Relación entre viscosidad y temperatura .La viscosidad es la característica más importante de un aceite y la variable que mas laafecta es la temperatura. La viscosidad disminuye a medida que la temperatura aumenta,pero la magnitud en que varia la viscosidad depende tanto del incremento en la temperaturacomo de la naturaleza química del aceite y del tipo de aditivos que posea. Por tal razón laselección cuidadosa de un lubricante, depende de los rangos de temperaturas en que este

va a funcionar y conocer las propiedades técnicas del mismo.


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ViscosímetrosSon instrumentos desarrollados para medir la viscosidad de los líquidos.Determinan el tiempo de flujo de un volumen dado de líquido que fluye por gravedad o bajopresión a través de un tubo corto de un capilar.

Determinan el tiempo que demora una burbuja de aire en recorrer a través del líquido, ladistancia desde el fondo hasta la superficie.La viscosidad se determina por el tiempo que invierte un volumen dado de liquido a travésde un orifico calibrado.

Índice de ViscosidadDespués de la viscosidad es la característica mas importante que se debe tener en cuenta yse define como la estabilidad de la viscosidad de un aceite lubricante con los cambios detemperatura. Entre mayor sea el índice de viscosidad mas estable es el aceite, por consiguiente en lubricación se debe utilizar, aceites con elevado I.V.

Punto de inflamación o ChispaEs la temperatura a la cual los gases formados se inflaman por un instante al aproximarlesuna chispa o llama. En los aceites nuevos se utiliza como parámetro de referencia paradeterminar la temperatura máxima a la cual se puede utilizar el aceite sin riesgo.

Punto de LlamaSi prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de inflamación, notaremos que el

aceite se incendia de un modo más o menos permanente, ardiendo durante unos segundos,entonces es cuando se ha conseguido el punto de combustión o llama .

Punto de FluidezEs la temperatura mas baja a la cual el aceite lubricante aun es fluido. Indica las limitaciones

de fluidez que tiene el aceite para trabajar a bajas temperaturas.El punto de fluidez de un aceite esta relacionado con su habilidad para lubricar a bajastemperaturas.

Punto de EscurrimientoEs la temperatura a la cual el aceite empieza a fluir bajo la acción de la gravedad. En el casode los compresores de frió el punto de escurrimiento sirve de parámetro de selección.

DemulsibilidadEs la resistencia de un aceite lubricante a la Emulsificación. Una baja demulsibilidad puede

ser el resultado de una deficiente refinación de las bases lubricantes, contaminantes o usoinadecuado de aditivos. Cuando un lubricante no se separa rápidamente del agua puedegenerar corrosión en el equipo.


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10. PRINCIPIOS DE LUBRICACIÓN

La lubricación esta dedicada principalmente a disminuir la resistencia a la fricción que tienesu origen cuando 2 superficies se encuentran en movimiento relativo. Cualquier sustanciaque se coloque entre estas superficies se denomina lubricante. Este en algunos casos nosolo evita la fricción sino también ayuda a evacuar el calor generado por las dos superficies.Cuando dos superficies se encuentran en movimiento relativo, la fricción y el desgastepueden ser excesivos; si estas superficies en movimiento son elementos de maquina muypronto dejaran de funcionar. Para evitar esto es necesario interponer entre las superficiesuna sustancia que rebaje el coeficiente de rozamiento entre ellas como el grafito o un fluidoen cuyo caso la única resistencia al movimiento es la debida a la viscosidadCuando dos superficies aparentemente lisas se analizan al microscopio, se puede apreciar una serie de asperezas e irregularidades, que son las que ocasionan el frotamiento ydesgaste.Cuando estas irregularidades chocan unas con otras, pueden producir soldamientos que, alreventarse, dan origen a recalentamientos de la pieza y a su posterior deterioro. Estascrestas pueden eliminarse en parte por medio de un raspado aunque, no es necesario si sesomete a la maquina a un periodo inicial de funcionamiento en vació y a bajas velocidadesde operaciónCuando se trata de disminuir el contacto metálico se debe tener en cuenta factores como lo

son: 1. Viscosidad2. Aditivos3. Espesor de lubricante4. Cantidad de lubricante aplicado

Es tan perjudicial una película delgada como una gruesa, ya que en el primer caso va aexistir el contacto metálico en parte de las superficies y en el segundo aunque no existe elcontacto metálico, se va a generar una fricción interna en la película lubricante con el

posterior recalentamiento y oxidación del lubricante.En la lubricación se pueden considerar dos casos:

Sin lubricante: se presenta fricción metálica (sólida) Fig. 10.1.Puede dar origen a:

• Alto frotamiento y desgaste destructivo.• Mayor consumo de potencia• Deterioro de las piezas debido a la generación de calor

Con lubricante: se presenta poca fricción y por lo tanto, se reduce el desgaste. Fig. 10.2

Las ventajas son:• Poco desgaste


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• Baja perdida de potencia• Evacuación de impurezas y efecto refrigerante sobre los elementos lubricados• Previene la corrosión de las superficiesEn toda maquina por complicada que parezca, solamente requerirán lubricación los

siguientes elementos: Cojinetes de fricción y antifricción( de bolas, de agujas, de rodillos, etc.) cadenas, levas,

cremalleras, etc.

FIG.10.1 Dos superficies en movimiento relativo se gastan rápidamente si entre las dos no se interpone unapelícula lubricante

FIG.10.2 Una adecuada película lubricante entre dos superficies en movimiento relativo, permite una mayor durabilidad de las mismas

Piñones: helicoidales, cónicos, rectos, sinfín-corona, dobles helicoidales, que puedanestar expuestos al medio ambiente o encerrados dentro de una carcasa (reductores ymotorreductores)

Cilindros dentro de los cuales se deslizan émbolos como en el caso de compresores,motores de combustión interna, cilindros de vapor, sistemas hidráulicos, etc.Fig.. 10.3a, 10.3b y 10.4


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FIG.10.4Piston de un motor de combustión interna que desliza dentro de un cilindro

Todos estos elementos se deben lubricar debido a que es necesario evitar el excesivodesgaste y el recalentamiento que produce la fricción metálica y por lo tanto reducir loscostos por reparación, los paros de las maquinas y la disminución de la producción.

También se da un considerable ahorro de energía debido a que la acción de corte entre lascapas de lubricante requiere un mínimo de fuerza. Esto se puede apreciar cuando se tienendos superficies secas y se colocan en movimiento relativo y luego se interpone una películade lubricante y también se colocan en movimiento relativo, concluyendo que se necesitamenos fuerza en el segundo caso. Otro factor importante es el de permitir un funcionamientosilencioso y preciso.

10.1 Tres principios básicos de lubricación

• De acuerdo con las condiciones de trabajo cada maquina requiere una lubricación en

particular.

• En una maquina pueden haber elementos físicamente iguales, pero que pueden

estar bajo condiciones de operación diferentes, requiriéndose por lo tanto lubricantesque cumplan con cada paso específico.

• Los lubricantes seleccionados deben poseer las características físicas y químicas

necesarias para su buen funcionamiento.

10.2 Factores que afectan la lubricación

Existen diferentes factores que en una u otra forma afectan el correcto desempeño dellubricante seleccionado, estos son:

A. De operación:

• Velocidad• Carga


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• Temperatura• Impurezas que pueden ser del medio ambiente o partículas metálicas que se

desprenden de las superficies sometidas a fricción• Cálculo y método de aplicaciones del lubricante

B. De diseño:• Proyecto, calculo y fabricación de la maquina• Materiales empleados en la construcción del mecanismo• Acabado superficial del mecanismo• Método de fabricación del mecanismo• Cálculo y método de aplicación del lubricante

10.3 clases de lubricantes Gases:

Él mas utilizado es le aire que se emplea a presión y crea un colchón entre los elementos enmovimiento. Su principal aplicación es en pequeños cojinetes que giran hasta a 100000

r.p.m. Su capacidad de soporte de carga es muy pequeña de orden de 0.70 Kg.f/cm 2

(10psi). Se utiliza principalmente en cojinetes hidrostáticos de empuje. A causa de la bajaviscosidad de los gases, las perdidas por rozamiento son sola una fracción de las

correspondientes a los lubricantes líquidos de cualquier clase. Fig.10.5

FIG.10.5 El colchón de aire se debe formar antes de que el elemento empiece a funcionar

Líquidos:En este caso se puede considerar cualquier tipo de fluido tal como el agua; el aceitevegetal, animal y mineral; etc. Él mas utilizado en la actualidad es el aceite mineral que estaconstituido por una base lubricante y unos aditivos.

Semisólidos:Son compuestos que por su consistencia permiten que la película lubricante permanezcadurante mas tiempo sobre la superficie como, por ejemplo, la grasa, que es una baselubricante y jabones.

Sólidos:

Dan origen a películas lubricantes que reaccionan químicamente con la superficie, talescomo el grafito, bisulfuro de molibdeno, mica, teflón, silicona, etc. y originan coeficientes defricción muy bajos.


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Los lubricantes mas utilizados son los líquidos y semi-sólidos. En caso de ser imposibleutilizarlos, se aplican lubricantes sólidos.

10.4 Funciones del lubricanteUn buen lubricante debe realizar determinadas funciones con el fin de que protejaadecuadamente las superficies metálicas. Las principales son:• Disminuir el frotamiento• Reducir el desgaste• Evacuar el calor • Facilitar el lavado (detergencia) y dispersancia de las impurezas

10.5 Regla practica para la selección del lubricante

La tabla 10.1 da una idea aproximada de la viscosidad en un caso particular en función de lavelocidad la carga y a la temperatura.

Tabla 10.1. Regla para la selección aproximada de la viscosidad del lubricante

10.6 factores que afectan la viscosidad del lubricante:

10.6.1 velocidad 10.6.1 velocidad Cuando la velocidad relativa es alta el lubricante debe ser ligero que permita la acción debombeo y la formación de cuña de aceite; por consiguiente la fricción es menor y se tienepoco consumo de energía. Si la velocidad se baja la deficiencia en la formación de la cuña

de aceite se debe compensar con un aceite grueso.La fricción interna en le fluido es directamente proporcional a la velocidad, creciendo suvalor cuando aumenta la velocidad.

AltaBajatemperatura AltaBajacarga

Baja AltaVelocidad

Aceite Grueso AceiteDelgado

factores


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Cuando la lubricación es con grasa; para altas velocidades se utiliza grasas de baseslubricantes ligera y para bajas velocidades de bases lubricantes pesadas.

10.6.2 Carga10.6.2 Car ga

Cuando sobre dos superficies que están en contacto actúa una carga pesada y la viscosidaddel lubricante no es la adecuada, los cuerpos tienden a tocarse y a desplazar el lubricantehacia a los lados.Cuando la carga es liviana un aceite liviano será suficiente para separar las dos superficies ypermitir al libre movimiento de las partes con un mínimo de perdida de potencia por fricciónfluida.Cuando la carga es aproximadamente igual a la resistencia de la película, la carga tendera asobrepasar la película de aceite y habrá contacto metálico, por lo tanto se debe utilizar unaceite cuya viscosidad una resistencia de película mayor que la aplicada.El lubricante se debe aplicar por la zona de baja presión para no tener que dar una presiónadicional para vencer el peso del elemento. Como se puede ver en la Fig.10.6

FIG. 10.6 El lubricante se debe aplicar en la zona de baja presión

10.6.3 Temperatura10.6.3 Tem peraturaLa temperatura afecta inversamente proporcional a la viscosidad; cuando un aceite secalienta su viscosidad disminuye y cuando se enfría el aceite se espesa. Por eso al escoger un aceite se debe tener en cuenta la temperatura ambiente o de funcionamiento de tal formaque si opera con altas temperaturas su viscosidad sea mayor o viceversa. La temperaturade funcionamiento de un elemento también puede ser afectada por una fuente de calor cercana, por la viscosidad del lubricante, mal montaje del mecanismo o por un diseñodefectuoso.Para fluctuaciones de temperatura se debe utilizar altos índices de viscosidad para dar estabilidad a la viscosidad.Para lograr la selección mas apropiada se debe considerar todos los factores ya que todoslos lubricantes son muy diferentes.


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10.7 Factores que afectan la acción del lubricante

10.7.1 humedad 10.7.1 humedad La humedad es perjudicial para el lubricante y para la superficie metálica. Un buenlubricante debe poseer buenas cualidades antiemulsionantes con el fin de que se separerápidamente del agua cuando se halle en presencia de ella y cree una película protectoraentre la superficie metálica y el medio circulante para evitar corrosión. (Cuando lascondiciones son de humedad o de agua)

10.7.2 Contaminación por materiales sólidos10.7.2 Contaminación por materiales sólidosSi se logra evitar la contaminación el aceite se podría utilizar por mucho tiempo pero elpolvo, las partículas metálicas que se desprenden, la condensación del agua del medioambiente y las impurezas degeneran el aceite y es necesario cambiarlo Algunas veces hay factores que pasan desapercibidos como son una aplicación inadecuada,utilización del aceite y graseras contaminadas, periodos de tiempo muy prolongados sincambio de aceite, lo cual produce la oxidación del lubricante y la formación de materialesácidos que atacan la superficie metálica causando su erosión.

Los contaminantes más importantes, sus causas y su aplicación son:• Polvo y suciedad: se puede empezar en la bodega de almacenaje si no esta limpia, losenvases están destapados o los sellos están en mal estado.Cuando los recipientes de transporte del aceite a la maquina están sucios.Cuando por falta de mantenimiento se crean capas de polvo sobre las partes a lubricar.

Cuando no se limpian los filtros de aire ni de aceite. En la operación con maquinas yherramientas y procesos de fundición, debido a las emulsiones entre los refrigerantes y laarena de los moldes, ocasionando desgaste abrasivo debido al contacto de estas partículassólidas con la superficie en movimiento. En algunos casos el polvo metálico reacciona conlos aditivos destruyendo y acelerando la oxidación Agua: las maquinas al dejar de funcionar y enfriarse producen una condensación de vaporesde agua presentes en la atmósfera. El agua también puede provenir de fugas en serpentinesde enfriamiento, los tambores mal almacenados y a la intemperie, debido a la contracción y

expansión del recipiente, pueden transportar el agua almacenada en la tapa de la caneca alaceite. Si esta agua no se drena se emulsiona sin importar los aditivos antiemulsionantes.


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El agua en combinación con suciedades da origen a lodos que taponan los conductosdejando a los elementos mecánicos sin lubricación, causando recalentamiento de losmismos y descomposición del aceite, dando como resultado la destrucción de la máquina

Fluidos para corte: de este contaminante existen solubles y no solubles.Este tipo de contaminación se da por un mayor volumen del recomendado de fluidos enmaquinas y herramientas produciendo salpicaduras hacia los sitios de lubricación, o por unmal estado de los sellos, por descuido del operario encargado de la lubricación, al utilizar aceite para corte en la lubricación de elementos de maquinas con la creencia que es lomismo.Este tipo de contaminación altera las características físicas y químicas de los lubricantesvariando su viscosidad y estabilidad y dando lugar a una mala lubricación, y arecalentamiento, herrumbre, corrosión y desgaste destructivo de los elementos. Solventes: cuando se limpian los diversos mecanismos de una maquina pueden quedar películas solventes, que luego, al aplicar los lubricantes lo adelgazan a tal punto queoriginan una lubricación de película limite produciendo desgaste en las piezas. Los solventesdeben ser altamente volátiles para que después de la operación de limpieza la superficiequede seca. No se deben utiliza ACPM, gasolina, kerosén o petróleo ya que producenpelículas persistentes y diluyen el lubricante. Existen en el mercado aceites de limpieza quese mezclan en pequeñas proporciones con un aceite delgado y limpian totalmente alsuperficie. En otras ocasiones también se usan aceites delgados para la limpieza,aplicándolos cuando sé a extraído totalmente el aceite usado el cual se puede reutilizar después de ser filtrado.

10.7.3 Sistemas de aplicación10.7.3 Sistemas de a plicaciónExisten diferentes sistemas de aplicación que depende de la velocidad, carga, temperatura,eficiencia, diseño, etc. Se tiene por ejemplo sistemas de lubricación por baño, salpique,

circulación, centralización, a mano o mediante dispositivos especiales como graseraspresión o de copa; etc. los principales sistemas de aplicación son:• sistemas de circulación• Aplicación manual• Aplicación por medio de un dispositivo• Sistema de circulación: hay mecanismosque por sus altas velocidades generangrandes cantidades de calor el cual es

necesario evacuar. Por lo tanto es necesarioutilizar una bomba de circulación que tome elaceite de un deposito y mediante un sistema


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de conductos, lo lleve hasta los puntos deseados. Este sistema también se emplea enengranajes que por su ubicación no se pueden lubricar ni por salpique ni por baño. Bajoestas condiciones el aceite puede trabajar durante varios periodos. Sin embargo si elfuncionamiento es continuo y esta sometido a altas temperaturas llegara el momento en que

empezara a oxidarse y a formar lodos y lacas dando un mal funcionamiento del sistema.Un nivel demasiado bajo produce burbujas de aire que combinadas con altas temperaturasda origen a la oxidación del lubricante.La lubricación por sistema de circulación se puede ver en la Fig.10.7

FIG. 10.7 Sistema básico de lubricación por circulación

•Aplicación manual: en este tipo de aplicación se considera que la película lubricante va aser delgada o mixta, es decir, que va a ver contacto metal-metal en ciertos puntos lo cual noes muy recomendable y además no se puede garantizar una alimentación regular. Cuandose aplica el lubricante habrá abundancia de este pero al ir funcionando el elemento sé iraescapando por los extremos elevándose la fricción. Si la frecuencia de aplicación y lacantidad no son suficientes puede haber desgaste severo, recalentamiento de las piezas yelevado consumo de potencia. Sin embargo a dado excelentes resultados cuando ellubricante sé a aplicado a intervalos de tiempo y cantidades exactas. Este tipo de caso se

puede ver en la Fig.1.8Este sistema es muy utilizado por sus bajos costos y por su facilidad para llevar a caboFig.10.8

FIG 10.8 Después de un tiempo de operación, debido al giro del elemento, el lubricante tiende a salirse por los

lados.


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• Aplicación por medio de un dispositivo: da origen a condiciones de película delgada peroes más eficiente que el de aplicación a mano, ya que suministra cantidades exactas delubricante. Sí por algún. Motivo se aplica en exceso este escurre y se pierde. Entre losdispositivos utilizados se tienen: aceiteras gota-gota, mechas tipo sifón, graseras de resorte,

etc. Se debe tener cuidado al elegir el dispositivo, ya que si no es el adecuado se presentarauna lubricación deficiente. Pro ejemplo si se tiene un cojinete que gira a bajas revoluciones,con altas cargas que se debe lubricar con un aceite grueso, y se escoge una aceitera gota-gota para su aplicación el flujo de aceite será escaso y el aceite desaparecerá de lasuperficie de fricción y sobrevendrá la falla. A esto dispositivos se les debe asignar unafrecuencia de mantenimiento para repararlo y limpiarlo.

10.7.4 punto de aplicación del lubricante10.7.4 punto de aplicación del lubricanteLos orificios de entrada de lubricación deben estar en le punto opuesto de donde sepresenta la máxima presión; esto con el fin de que penetre el aceite fácilmente en lacantidad suficiente para que se forme la cuña de aceite de otra manera se dificulta laentrada del aceite y en casos extremos se hace imposible de aplicar. Como se vera en lafigura 1.9 la elevación de presión inicia en el punto B y seguirá aumentando a lo largo de Chasta un valor máximo en D, donde cae rápidamente hasta un valor mínimo en E, donde elvalor de presión permanece constante hasta F. En la figura de la derecha se muestra ladistribución a lo largo de la longitud del casquete, donde se ve que la presión es constanteen cierta longitud y cae en los extremos debido a los escapes o fugas de lubricantes

FIG.10.9 Distribución de presión en un cojinete de ficción con movimiento rotacional


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11. PELÍCULAS LUBRICANTES

Existen varios métodos eficaces para proporcionar una película lubricante que cumpla conlas condiciones de lubricación. Los mas importantes son los originados por medioshidrostáticos e hidrodinámicos.El elemento a lubricar debe quedar con una película de lubricante que tenga propiedadestales adhesividad, espesor adecuado, resistencia a la corrosión y a la oxidación, evitar eldesgaste y no emulsionar con el agua. La película se puede considerar como la unión demuchas capas en movimiento relativo con respecto a las otras. Las cargas pesadasdisminuyen el espesor de la película, requiriendo un aceite de mayor viscosidad.

11.1Caracteristicas de las películas lubricantes

El fabricante de lubricantes debe simular las condiciones de uso del lubricante tales comoresistencia al agua, capacidad de proteger la superficie contra la corrosión, etc., sin embargotiene que saber cuales son los casos mas críticos y calcular en base a estos. Entre lascaracterísticas mas importantes están:• Tensión interfacial• Tensión superficial• Adhesión

• Saponificación• Emulsificacion• Tolerancia entre las superficies11.1.1 tensión interfacial: es la fuerza con que están unidas las superficies de dos líquidosdiferentes como en el caso del agua y del aceite ilustrado en la figura 11.1. Se ve afectadapor la oxidación del aceite ya que los compuestos que se forman tienden a disminuirlapermitiendo que el aceite se emulsione con el agua y no se separen. Los aditivos utilizadospara inhibir la herrumbre y la corrosión, también pueden disminuir la tensión interfacial. En

estos casos se debe analizar la oxidación observando si hay un aumento en el numero deoxidación.

FIG.11.1 tensión superficial en la interface de una mezcla de aceite y agua

11.1.2 tensión superficial: es la fuerza necesaria para separar un objeto de la superficie de unliquido y abarca la coherencia entre las moléculas del mismo. El factor que mas la afecta es


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la temperatura ya que cuando esta afecta crece la agitación de las moléculas y lasdistancias entre ellas aumentan disminuyendo las moléculas unidas en un áreadeterminada. Entre mayor sea la viscosidad mayor va ser la tensión superficial ya que el

numero de moléculas por cm3 es mayor. Un aceite emulsionara mas fácilmente cuandomenor sea la tensión superficial ya que sus moléculas distanciadas entre si se dejandesplazar mas fácilmente por el agua. Fig.11.2

FIG.11.2. Diferentes tipos de tensión

11.1.3 Adhesión: esta directamente relacionada con la adherencia capilar superficial en unapelícula lubricante y depende de factores tales como el acabado superficial y del grado derefinación del lubricante. Una superficie muy pulida no permite una buena adhesión ya queel lubricante se desliza muy fácilmente. Fig2.3

FIG.11.3. Influencia del acabado superficial sobre la adhesividad del lubricante

11.1.4 Saponificación: es un proceso por medio del cual una grasa reacciona con un álcalipara formar un jabón, glicerina u otro alcohol. Un aceite con numero relativamente alto desaponificación es muy susceptible de mezclarse con el agua. Esto es indeseable puesto queel lubricante pierde capacidad de lubricar y la mezcla que se forma tapona todos losconductos de lubricación.11.1.5 Emulsificación: ocurre cuando un fluido que no es soluble con el agua, al estar encontacto con esta, forma una emulsión. Esto es indeseable y se debe tener en cuenta entodos los aceites en especial, en los hidráulicos, ya que trae como consecuencia la corrosiónde las superficies metálicas y la perdida de potencia del sistema al aumentar la viscosidadpor contaminación con el agua.


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Es necesario toma precauciones del caso con el fin de evitar la entrada del agua al sistema,para ello es necesario revisar periódicamente los sellos, prensa, estopas, y conductos delubricación.11.1.6 Tolerancia entre las superficies: cuando las tolerancias entre las piezas al lubricar son

demasiado grandes en función de la viscosidad del aceite empleado, la presión hidráulicadebe ser mayor con el fin de separar las superficies, pero aun así quedan pequeñas zonasde contacto, presentándose lubricación de película mixta o delgada. Para evitar esto sedebe aumentar la viscosidad del lubricante a expensas de que aumente la temperatura alhaber mayor fricción entre las moléculas de aceite. Estas condiciones son desventajosasaunque las superficies no presentan ningún rallado tanto no halla pasado un buen tiempo.

11.2 Características de la superficie de fricciónRespecto a las superficies de fricción se pueden considerar 2 situaciones:• 11.2.1 Superficie estacionaria: En este caso el aceite esta en reposo y forma la películalubricante apropiada para evitar que las dos superficies entren en contacto. Fig.11.4.

FIG.11.4 Aceite en reposo entre dos superficies.

• 11.2.2 Superficies en movimiento: Cuando un cuerpo empieza a moverse sobre otro sepresentan dos situaciones: al iniciarse el movimiento y cuando el cuerpo se mueve convelocidad constante.

• Movimiento inicial: al iniciarse el movimiento, el lubricante empieza a deformarse en

pequeñas laminas que deslizan las unas sobre las otras. Si no tiene la viscosidadadecuada Fig.11.5 cuando se inicia el movimiento habrá contacto metal-metal.

FIG.11.5. Desplazamiento relativo entre las diferentes capas de la película lubricante.


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• Movimiento uniforme : a medida que el cuerpo móvil alcanza su velocidad de

funcionamiento se va incrementando al acción de bombeo, hasta alcanzar un flujoque impida el contacto entre los metales. Como se pude ver en la Fig. 2.6 se

consideran dos puntos X y Y. Hacia el punto Y converge todas las capas de aceitede tal forma que hay una mayor cantidad de aceite que intenta penetrar por X. Por esto se desarrolla una presión que trata de separar las dos superficies.

.

FIG.11.6. Acción convergente de la película lubricante

11.3 Clases de películas lubricantes• Película fluida: requiere una gran cantidad de lubricante para mantener separadas las dossuperficies. La capacidad de soporte de carga de la cuña es independiente del lubricante. Lalubricación a película fluida es la mas deseada, pero tiene sus desventajas ya que siaumenta su valor mas de lo recomendado, aumentara la temperatura por la fricción internaen el lubricante, trayendo como consecuencia oxidación prematura.Para obtener lubricación a película fluida, se debe cumplir los siguientes requisitos:

• El lubricante debe ser adhesivo para que sea capas de mojar las superficies y de ser arrastrado hacia el área de presión.

• La viscosidad del aceite debe ser la adecuada para que permita la formación de unapelícula que soporte la carga bajo las otras condiciones de funcionamiento como lavelocidad y la temperatura.

Como ejemplo de película fluida se puede considerar un muñón girando en un casquete; eneste caso tenemos cuatro situaciones:

1) Cuando el muñón esta en reposo y descansa sobre el casquete, debido alpeso que soporta, trata de desplazar la película lubricante y se presenta contactometálico entre los elementos quedando únicamente una delgada película delubricante. Fig 11.7


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FIG.11.7 espesor crítico de película lubricante cuando el eje esta en reposo.

2) Al iniciarse el movimiento, el muñón trata de rodar y de subir por el casqueteen la dirección del movimiento (a). En el espacio (b) se va produciendo unaacumulación de aceite por la acción de bombeo del muñón, lo cual hace que elmuñón se separe completamente del casquete, como lo indica la Fig.11.8

FIG.11.8. El muñón trata de subir por el casquete y se va acumulando una mayor cantidad de aceite debajo delmuñón.

3) A medida que se va alcanzando la velocidad de funcionamiento el muñónempieza a resbalar sobre el aceite acompañado en (b) y empieza a arrastrar aceitehacia el punto (a), comenzando a flotar el muñón en el aceite. Fig.11.9

FIG.11.9 Debido al aceite acumulado debajo del muñón, éste empieza a flotar en el aceite.

4) Cuando el muñón gira a la velocidad normal de funcionamiento el eje decoordenadas vertical de este coincide con el del casquete. En este momento sepresenta el mínimo espesor de la película lubricante que va a formar el aceitedurante el periodo de funcionamiento del mecanismo, la presión de la películaaumenta considerablemente y resiste la carga. Fig.11.10.


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FIG.11.10. Condiciones de película fluida cuando el muñón gira a la velocidad del régimen.

5) Esta teoría también es aplicada a superficies planas tales como guías ycojinetes de empuje axial. En estos casos es necesario achaflanar las caras frontalesde los segmentos deslizantes con el fin de evitar que la película lubricante seabarrida. En la Fig.2.11a el elemento deslizante lleva el borde achaflanado. Enalgunos casos puede ser redondeado para mayor efectividad. En la Fig.2.11b elborde, al se puntiagudo, hace las veces de una cuchilla que va desprendiendo ellubricante y lo va acumulando en la cara frontal, dejando la superficie totalmenteseca

12. TIPOS DE PELÍCULAS FLUIDAS

12.1 Lubricación de película fluida o hidrodinámica.Se presenta cuando por la acción del movimiento relativo entre las superficies se crea unapelícula lubricante con la presión suficiente para separarla y evitar el contacto metálico. Losprincipales tipos de lubricación hidrodinámica son:

• Lubricación forzada: cuando por el mismo movimiento relativo de las superficies esascrean la presión necesaria para mantener el lubricante entre ellas.• Lubricación hidrostática: consiste en bombear aceite a presión entre las dos superficies

con el fin de separarlas, se emplea generalmente cuando las cargas son excesivamentealtas y es imposible conservar una película lubricante con un lubricante aplicado a mano.Cuando un elemento muy pesado esta quieto, es necesario comenzar a bombear aceiteantes de que se ponga en movimiento ya que de lo contrario no se va a tener una completaseparación entre las superficies y se producirá un desgaste excesivo. Este caso es muycomún en ejes verticales apoyados en cojinetes planos axiales. Fig.12.1.


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FIG.12.1 Esquema básico de un cojinete de fricción de lubricación hidrostática.

Estos cojinetes reciben el nombre de cojinetes hidrostáticos y consisten en un disco circular sobre el cual va apoyado el eje, tienen un conducto central conectado con una bomba de

desplazamiento positivo, la cual hace fluir el aceite a la presión necesaria para que permitauna completa separación de las superficies en fricción. Inicialmente la carga vertical w quesoporta el eje cuando este se halla en reposo permite el contacto metal-metal, una vez quela bomba empieza a enviar aceites se forma una película que permite la completaseparación ente el eje y el cojinete

12.2 lubricación de película delgada (o mixta)Este tipo de película permite una mayor fricción ya que parte de la carga es soportada por la

superficie y la otra por la película lubricante. Cuando el elemento se pone en movimiento eldesgaste es excesivo ya que la superficie esta levemente recubierta con una películadelgada que deja al descubierto la mayoría de las irregularidades. Fig.12.2

FIG.12.2 La película lubricante recubre parcialmente la superficie metálica.

12.3 Lubricación de película limiteSe presenta cuando las condiciones de velocidad, carga, temperatura o método deaplicación del lubricante no son favorables para la formación de una película de fluidocompleta. En este caso el lubricante esta recubriendo parcialmente la superficie dejando aldescubierto la mayor parte de ella y por lo tanto la fricción es completamente sólida. Fig.12.3

FIG. 12.3 La película lubricante recubre una mínima parte de las superficies metálicas

La poca cantidad de lubricante presente se gasta rápidamente o se oxida debido al

acelerado incremento en la temperatura de funcionamiento.


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Las características de estas películas se pueden analizar considerando un cojinete de

fricción y combinando la viscosidad absoluta η (centipoises), la velocidad angular ns (r.p.m.)

y la carga unitaria p (kgf/cm2) en un solo factor adimensional η*ns/p. Aunque no se tiene

una ecuación sencilla para expresar el coeficiente de fricción en términos de esta ecuación,si se puede relacionar mediante la curva de la Fig.12.4. Este tipo de curva se puededesarrollar para cada cojinete de fricción en particular pero por lo general, si los cojineteshan sido bien diseñados, todos dan aproximadamente la misma curva.

FIG.12.4 Relación entre el coeficiente de película fluida y el parámetro adimensional

12.4 Características de las películas lubricantes

• Cuando la viscosidad y la velocidad relativa entre las superficies es alta, se puede

mantener una película gruesa que separe completamente las superficies, se tiene el caso

de lubricación fluida o hidrodinámica con un coeficiente de fricción bajo, f= 0,0025 (punto

e Fig.12.4)

• Para valores intermedios de η* ns/p se tiene condiciones mixtas o sea que va a existir

contacto metálico en algunas partes de las superficies. También se conoce como régimencuasihidrodinamico.

Para valores menores del parámetro η*n s/p, la película es demasiado delgada y no se tiene

una completa separación entre las superficies. Se produce el contacto metálico entre lasasperezas y el coeficiente de fricción crece, f=0,01-0,1. Este caso usual en los procesos demaquinado, donde hay altas presiones y velocidades intermedias.

El mínimo espesor de la película lubricante(ho) depende del factor η* ns/p, entre mayor

sea el factor mayor es el espesor

En la Fig.12.5 se pude distinguir claramente dos zonas:


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Zona 1: a medida que aumenta el valor de η* n s/p, de a hacia b, el espesor de la película

lubricante aumenta rápidamente casi proporcionalmente.Zona 2: por encima del valor b para valores de η* ns/p el espesor de la película aumenta

menos rápido y puede llegar a un punto en que permanece constante.

FIG:12.5 Relación entre el espesor mínimo de película lubricante y el factor adimensional

12.5 películas elastohidrodinamicasCuando las superficies metálicas se observan al microscopio, se puede apreciar que no sonuniformes si no que presentan una serie de irregularidades tales como valles y crestas, y lapelícula lubricante que las recubre no es uniforme a lo largo de la superficie, ya que deberecubrir todas estas irregularidades pero puede ser definida con base en un espesor depelícula media como puede observarse en la Fig.12.6 Si las superficies metálicas sesometen a altas cargas, las irregularidades se deforman aumentando el arrea de contacto yla película lubricante interpuesta entre ellas, aumenta de viscosidad debido a la presión debombeo.

12.6 Lubricación de película limiteSe presenta cuando las condiciones de velocidad, carga, temperatura o método deaplicación del lubricante no son favorables para la formación de una película de fluidocompleta. En este caso el lubricante esta recubriendo parcialmente la superficie dejando aldescubierto la mayor parte de ella y por lo tanto la fricción es completamente sólida. Comose puede ver en la Fig. 2.14.La poca cantidad de lubricante presente se gasta rápidamente o se oxida debido alacelerado incremento en la temperatura de funcionamiento


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FIG.12.6 Espesor de la película lubricante en función de las irregularidades de la superficies.

La figura 13.1 permite determinar el tipo de película lubricante que se forma cuando un

muñón gira dentro de un casquete para un valor específico de η* n s/p. Con este valor se

puede determinar también el coeficiente de fricción de película fluida.El parámetro η* ns/p está dado en:

η : Viscosidad absoluta del aceite, centipoises.

ns: Velocidad rotacional del eje, r.p.m.

p : Carga unitaria que soporta el cojinete. Las unidades son. – Si se utiliza la escala horizontal superior, Kgf/ cm2. – Si se utiliza la escala horizontal inferior, lb./ in2.

Como regla general, no deben aceptarse valores de η* n s/p menores de 225 (3.119,5) que

es el valor equivalente a cinco veces el mínimo valor de η* ns/p correspondiente a

condiciones de película fluida, para tener la seguridad de que la película fluida no se rompacuando el aceite se pueda contaminar por dilución de otras sustancias; sin embargo en lapráctica, algunas veces, se presentan valores se presentan valores menores a 225 y es

necesario, por lo tanto, tener en cuenta medidas de seguridad con el fin de evitar disminuciones en el grado de viscosidad del aceite.

13. LUBRICANTES DE PELÍCULA SÓLIDA

Son lubricantes que, al aplicarlos, forman una fina película lubricante que cubrecompletamente todas las irregularidades de la superficie dejándolas totalmente lisa.

Características de los lubricantes de película sólida•Elevado punto de fusión y elevada estabilidad térmica.

• Bajo grado de dureza.•Resistencia a la deformación plástica y por consiguiente un bajo coeficiente de fricción.•Una estructura laminar que permite una orientación preferida.• Una solubilidad limitada.•Buena estabilidad química evitando un desgaste excesivo.•Gran adherencia a las superficies.Una película delgada.•Cualidades anticorrosivas.•Un producto constituido por partículas sub.-micronicas.•Un producto de extrema pureza.


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Aplicaciones de los lubricantes de película sólida• Temperaturas extremadamente altas• Condiciones en las cuales se debe evitar la contaminación con lubricantes ordinarios• Lubricación de las superficies de contacto que deben hacer las veces de conductores de

electricidad.• Lubricación de las superficies que deben estar libres de polvo.• Elevadas presiones unitarias con vibraciones u oscilaciones en elementos que giran abajas velocidades.

• Condiciones en las cuales es necesario reducir la acción de la corrosión abrasiva.• Lubricación de rodamientos solamente si giran a velocidades muy reducidas y funcionanbajo condiciones de servicio extremas como altas temperaturas, vació, radioactividad, etc.• Presencia de gases, ácidos o disolventes

FIG. 13.1 Diferentes tipos de películas lubricantes

Tipos de lubricantes de película sólida

- El grafitoSe obtiene a partir del grafito natural y en una pureza hasta del 99%, en peso de carbono.Cuando el polvo de grafito se utiliza en una suspensión coloidal, el tamaño de las partículasdebe ser menos de dos micras para que la suspensión no se dañe.Es bastante estable en el aire hasta temperaturas del orden de +400°C, pero por encima deesta se combina con el oxigeno del aire y produce anhídrido carbónico.- Bisulfuro de molibdenoSe obtiene a partir de la molibdenita que contiene aproximadamente 0,4% de MoS 2 puro.

Sometiendo este material a un proceso de trituración y de lavado se obtiene el MoS 2 con un99% de pureza.


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Tiene un coeficiente de fricción de tipo laminar que proporciona coeficientes de fricción muypequeños en presencia de altas temperaturas.Ese lubricante puede presentase en polvo, en forma de suspensión coloidal, en grasa dandomayor protección a las superficies metálicas, en pastas para lubricar guías, corredores y

elementos deslizantes y en forma de fina película lubricante para lubricar zonas de difícilacceso.

- Bisulfuro de tungsteno

El tamaño granuloso de estos lubricantes, por lo general, es menor de 6 micras y presentacoeficientes de fricción muy bajos (0.032. Su color es blanco lo que lo hace muy utilizado enla lubricación de elementos mecánicos en la industria textil, en los de alimentos, en losmedicinales, etc. Donde se necesita que el lubricante no manche.- La micaSe utiliza finamente pulverizada y se emplea para obtener superficies de acabado superficialmuy fino, también se mezcla con aceites para incrementar su viscosidad. - El oxido de zincEsta compuesto por partículas muy finas que no requieren ser molidas. Se utiliza en aceitesutilizados para la lubricación de elementos de maquinas que manipulan compuestofácilmente degradarles, como comidas y carnes

- Las bentonitasSe producen al reaccionar el hidrosilato de magnesio o de aluminio con una sal amoniacal.

Se mezcla con grasa o aceite, dándole buena estabilidad a altas temperaturas, resistencia ala oxidación y protección contra la corrosión en superficies metálicas en presencia del agua- La siliconaPresenta buenas propiedades para retardar la corrosión pop fricción, se puede utilizar seca,mezclada con agua, aceite o grasa.

14. LUBRICANTES POLARES

Bajo condiciones de lubricación de película límite existen ciertos materiales, como los ácidosgrasos y otros agentes oleosos, que recubren completamente las superficies disminuyendoasí el contacto metálico entre ellas. La molécula oleosa tiene la propiedad de que unextremo es altamente reactivo y forma un estrecho enlace con la superficie metálica,teniendo así la propiedad de ser atraída fuertemente hacia la superficie metálica en formasimilar a como son las limaduras de acero hacia un imán. Los lubricantes con aditivosoleaginosos resultan muy eficientes cuando hay mecanismos sometidos a pesadas cargas y

a bajas velocidades o cuando el funcionamiento es intermitente.


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15. LUBRICANTES COMPUESTOS

Son mezclas de bases lubricantes minerales con reducidas cantidades de aceites grasossintéticos. En este caso el aceite graso no se considera un aditivo y, por lo tanto, lascaracterísticas del aceite resultante como viscosidad, índice de viscosidad, punto deinflamación etc.; depende de las propiedades individuales de cada aceite.Los aceites compuestos se utilizan como lubricantes para cilindros de vapor (en donde haypresencia de vapor húmedo o saturado en contacto con las superficies metálicas) y paracompresores de aire ( en donde la condensación de agua debida a la humedad es excesiva)

16. ¿COMO SELECCIONAR UN LUBRICANTE? SELECCION CORRECTA DE UNACEITE INDUSTRIAL

Es muy importante, por lo tanto que el personal encargado de la lubricación de los equipos yquienes están a cargo de la administración y actualización de los programas de lubricaciónestén en capacidad de seleccionar correctamente el aceite ó la grasa, partiendo de lasrecomendaciones del fabricante del equipo, ó si estas no se conocen, calcular el lubricantecorrecto partiendo de los parámetros de diseño del mecanismo como cargas, velocidades,temperaturas, medio ambiente en el cual trabaja el equipo, etc.

Parámetros Que Se Deben Tener En CuentaLos siguientes son los pasos que es necesario tener en cuenta para seleccionar el aceitepara un equipo industrial:

• Consultar en el catálogo del fabricante del equipo, las recomendaciones del aceite

a utilizar.

• Selección del grado ISO del aceite requerido a la temperatura de operación en el

equipo.

• Selección del aceite industrial, de la misma marca que los lubricantes que se

están utilizando en la empresa y su aplicación en el equipo.

Clasificación ISOCaracterísticas

Se utilizan dos temperaturas de referencia, a 40 y 100 C, la unidad de medida de laviscosidad es el Centistoke.Se relaciona solamente con la viscosidad del aceite.Clasifica solamente aceites Industriales.

Curva característica de los aceites industrialesEn la escala vertical de la izquierda se da la viscosidad del aceite en cSt (ó en mm2/s) y en

la escala horizontal inferior, la temperatura en °C y en °F respectivamente. Para hallar elgrado ISO correspondiente a un aceite industrial se ubica la viscosidad del aceite en cSt en


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la escala vertical de la izquierda y se traza una horizontal hasta que corte la verticalcorrespondiente a la temperatura dada; el punto de intersección de las líneas trazadaspuede coincidir con alguna de las curvas, en cuyo caso, el número que la identifica sería elgrado ISO del aceite industrial correspondiente; en caso contrario, se selecciona la curva

más cercana al punto.

17. TIPOS DE DESGASTE Y MODOS DE FALLA.

¿Qué es el desgaste?Es el deterioro sufrido por las superficies a causa de la fricción, puede llegar a tal punto quelas piezas no cumplan con los requisitos de funcionamiento y sean la causa de paros demaquinaria o costosos daños. La fricción sólida causa mayor desgaste, la fricción fluida loreduce hasta el punto que puede llegar casi a eliminarlo.

Tipos de Desgaste.Existen dos tipos de desgaste:Desgaste mecánico

• Desgaste Abrasivo

Se presenta principalmente cuando en la película lubricante se encuentran partículasen suspensión, que se han desprendido de las superficies y no han sido vacuadas,estas partículas son tan finas que una parte de ellas se adhiere a la superficie dandola impresión de que se trata de superficies con un buen grad

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001 Manual DE LUBRICACIÓN Y TRIBOLOGIA