3.1 .2. clasificación api para los aceites...
Post on 22-Oct-2019
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
31 2 Clasificacioacuten API para los aceites automotores
Los avances tecnoloacutegicos en el campo automotriz logrados en las uacuteltJmas deacutecadas han permitido que los fabricantes de aceites automotores realicen una produccioacuten de mejor calidad garantizando asiacute mayor proyeccioacuten del motor y red uciendo el desgaste prematuro de los diferentes componentes de una maquina
El AP I tiene e tandarizad os los diferentes niveles de calidad de los aceites para lubricar motores de combustioacuten interna tanto dlesel como a gasolina e igua lmente los de engranajes au tomotrices Estas especificaciones son el complemento indispensable para acomparl ar la viscosidad en ele sistema SAE Un aceite para un servI cIo especiacutefiCO no quedariacutea correctamente selecc ionado si no se tiene en cuenta esta s dos clasificaciones
3121 Aceites para motores de ce bustloacuten in terna (de caacuterter)
La clasi fi cacioacuten API tiene en cuenta el nive l de calidad del lubricante y estab lece una serie de catego riacute as de acuerdo al tipo de serVicio Se contemplan dos grupos Uno para serVicio liViano ( generalmente gasolina) que presentan una nomenclatura con las letras s (ve r cuadro 34) y otro para servicio pesado (generalmente diese l con la letra e) Los aceites antes considerados son exclusivamente aplicados a los motores de a cuatro (4) tiempos ya que los de 2T deben tener otras consideraciones
La especificacioacuten API SG SH y SJ surgieron como condicioacuten para garantiza r una correcta lubri cacioacuten de los motores a gasolina como resultado de mayores velocidades de operacioacuten temperaturas de trabajO mas elevadas mayor utilizaCioacuten de motores turboallmentados tolerancias entre piezas m as redu cidas empleo de materiales mas resistentes Pero adiciona lmente mas delicados y ante la neceSidad de ofrecer una proteccioacuten adecuada contra la formacioacuten de lodos en la caacutemara de combustioacuten y barnices en la falda de los pistones Estos factores sumados a la~ mayores eficiencias en combustioacuten y potenCia producto de la incorporacioacuten de encend ido electroacutenico e inyecc ioacuten controlada por microprocesadores plantearon la neceSidad de una nueva generacioacuten de aceites
Con la nueva generacioacuten de motores a gasolina no basta identificar el modelo (antildeo de fabricaCioacuten) es necesario remitirse a los desarrollos
131
tecnoloacutegicos incorporados (encendido inyeccioacuten y algunos arboles de leva etc)
CUADRO 34 Sistema de clasificacioacuten API para aceites de motores a gasolina de 4 t
DESCRIPCiOacuteN PI DESCRIPCION ASTMDESIGNACiOacuteN DE USO DEL MOTOR DE AC EITES PARA MOTORES
Requerimientos de los fabricantes Garantiacutea en el servicIo deSG mantenimiento para motores de automotores 1989 en adelante
I a gasolina (1989)
I SH Garantiacutea en el servIcIO de Requerlmlelto de 105 foliexcll cdntes I
mantenimiento para motores de automotoresSI a gasolina (1992) 1992 en adelanteacute
ISJ_ 1997 I
Originalmente usado para Aceite sin aditivo SA motores a gasolina y dlesel
Requerimientos miacutenimos para Provee alguna capacidadSS motores a gasolina y antldesgasteantioxidante
Acedes que cumplen losGarantia en el servICIO dese mantenlmento para motores requerimientos de los fabrl cantesshy
(1964 -1967 )a gasolina (1964fl
Garantia en el serVICIO de Requerimientos de los fabricantes SD mantenimiento para motores de automotores (1968 - 1971)
a gasolina (1968)
requerimientos de los fabricantes Garantiacutea en el servicIo deSE mantenimiento para motores automotores (1972 - 1980) a gasolina (1972)
Requerimientos de los fabriacutecantes Garantiacutea en el servicIo de SF automotores (1981 - 1989) mantenimiento para motores
a gasolina (1980)
Fuente (Ruiacutez 1992 Esso 1994)
132
3122 Aceites para motores diesel (ACPM )
En el cuadro 35 se resumen las exigencias a que se encuentra sometido un lubricante diesel y la propiedad del acei te que le permite superar la De ella
CUADRO 35 Exigencias sobre Lubricantes Diesel
PROBLEMA EN EL MOTOR
CAUSA PROPIEDAD DEL LUBRICANTE PARA
SU CONTROL
Friccioacuten y desgaste Altas presiones de trabajo
VIscosidad Antidesgaste
ba la punto de fluid ez
Ca lentamiento Partes dlficl les de refrigerar como el
pistoacuten
Conductividad Teacutermica Mejoradores de
Viscosidad
Depoacutesitos Holliacuten Gomas Lacas
Dificultades de la combustioacuten
Detergente y Dlspersante
Lodos Oxidacioacuten Lubricante suciedad
en el aire adm itid o I
Ant ioxidante Antiespumante
Dispersante
Herrumbre Ox id acioacuten metaacutelica Inhibldor de Corrosioacuten Dispersante
Presencia de aacutecido Combustioacuten de azufre baja temperatura y
oxidacioacuten del lubricante
Alcalinidad (TBN )
EspacIo libre entre Pistoacuten y cilindro
Desgaste - anillos cilindros
Viscosidad
Fuente (Nintildeo 1993)
133
se desprend~ que un lubricante diese l debe tener un valor apropiado de viscosidad y ademaacutes de propiedad es detergentes dlspersantes antioxidantes y capacidad para neutralizar aacuteCidos
En cuadro 36 y figura 32 se sentildealan la clasificacioacuten A PI para aceites de motores diesel algunas caracteriacutest icas y niveles de control y calidad
La calidad o el servicio reportado por API crece literalmente y es indicativo que los aceites presentan mas y mejores ad it iVOS lo cual refleja una mayor proteccioacuten para el motor
3 12 3 Aceites para engranajes
La designacioacuten de servicio de lubricantes API para transmisiones manuales y ejes automotrices estaacuten basados en el tipO de unidad de engranaje y en el grado de proteccioacuten ant idesgaste EP que se necesita Identifica el tipo de servicio de acuerdo con dos letras (GL Gear Lubricante) y con un nuacutemero (del 1 al 6) En e l cuadro 37 se muestran las caracteriacutesticas y especificaciones
Es conveniente sentildealar que en el mercado estan disponibles aceites multipropoacutesitos los cuales pueden ser utilizados para todos los sistemas o mecanismos de maacutequinas automotr ices Otros lo son para determinar sistemas por ejemplo T ransmisiones frenos sistemas hidraul lcos
32 Aceites industriales
Como su nombre lo indica son aceites fo rmulados paa trabajoacute en plantas industriales lubricando equ ipos como reductores compresores bomba s sistemas hidraacuteulicas herramientas neumaacuteticas turbinas de vapor etc
32 1 Clasificacioacuten ISO
Los lubricantes industriales se basan en la claSificac ioacuten o normas propuestas por la organizacioacuten internacional para la estandarizacioacuten (I SO) y vigentes desde 1975 pero puestas en practica a par11r de 1979 Estas normas establecen varios grados de acuerdo a su vIsco sidad y se expresa mediante nuacutemeros que corresponden a la vIscosidad promedio en centistokes (cst) halladas en pruebas a 40deg C Ver cuadro 38
134
CUADRO 36 Especificacioacuten API para los aceites de motores diesel
IFICACION API
TI PO SERVIC IO C RAC [ RISTICAS D I AC EITE
CA Para motores dlesel de trabajo livia no asplla clon
nalural
Ace lliquest S ll l( s ~l l s f a cen la espec lfl coclon
mlI tar MI L I 04A I-r oteCClon Co rrOSlon lorn aClon depositas
en mOlores dlese l con combustibles al ta Cil l ad
CB Pa ra moto res de Irabalo liviano a moderado
Satls lace la es eClflcaclon desgas te fiexclmaclorl de depoacuteSitos con combustible s
de n middotemiddot - Sil l a (a ilo con tenid o de azufre )
CC Pa ra moores lee l Irab_ moderado a severo y atgunos motores a gasolln
de servicio severo asprraclon natural o turbo
~ Jt lsface) I speclfcaclOn m ili ta r M II -L 2 i 04B 1r1 middotL 4G 152 Pro tecclon eVita dcpCSI Js a ali as temperatura s he rrumbre y cor Oj ~
CcrrOS1Cr1 y deposltos a oajas ternpe ra lura s n mo oles J asollna
CD Para motores dles el de trabaja severo asplfaclon natural o turbo alimentado
Sa tisfacen la especl fl caclon ml ll ar MIImiddotL 45 199B e MII- L -L 104C Proteclon Desgaste formaclon e OSltOS con com slb les de diversas ca lid ad es y
OlOSIOl
CE Maquina pesada que trabaja en condiCione s cri ti cas aspiracioacuten natura l o turbo Maquinas fabrrcadas a partir del 83
Siexclt sfacen la espectflcaclon m ilitar Iv II L 2 1040 Protecclon rormaclon deposllo S alta s y bajaS temperat ura s desg as te oXldaclon y
corfO S1C
CF-4
CG-4
Motores sobre ca rga dos a alta s cargas Trabaja pesada
Acei te tipO multlgrado 15W4 0 control a mejor los a peslt s y el consumo de aceile Ace ite n ul lg raLl o Protecclon des as te 1 1Jr10rc ma yor TBN
Fuente (Esso 1994 Ruiz 1992)
135
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
tecnoloacutegicos incorporados (encendido inyeccioacuten y algunos arboles de leva etc)
CUADRO 34 Sistema de clasificacioacuten API para aceites de motores a gasolina de 4 t
DESCRIPCiOacuteN PI DESCRIPCION ASTMDESIGNACiOacuteN DE USO DEL MOTOR DE AC EITES PARA MOTORES
Requerimientos de los fabricantes Garantiacutea en el servicIo deSG mantenimiento para motores de automotores 1989 en adelante
I a gasolina (1989)
I SH Garantiacutea en el servIcIO de Requerlmlelto de 105 foliexcll cdntes I
mantenimiento para motores de automotoresSI a gasolina (1992) 1992 en adelanteacute
ISJ_ 1997 I
Originalmente usado para Aceite sin aditivo SA motores a gasolina y dlesel
Requerimientos miacutenimos para Provee alguna capacidadSS motores a gasolina y antldesgasteantioxidante
Acedes que cumplen losGarantia en el servICIO dese mantenlmento para motores requerimientos de los fabrl cantesshy
(1964 -1967 )a gasolina (1964fl
Garantia en el serVICIO de Requerimientos de los fabricantes SD mantenimiento para motores de automotores (1968 - 1971)
a gasolina (1968)
requerimientos de los fabricantes Garantiacutea en el servicIo deSE mantenimiento para motores automotores (1972 - 1980) a gasolina (1972)
Requerimientos de los fabriacutecantes Garantiacutea en el servicIo de SF automotores (1981 - 1989) mantenimiento para motores
a gasolina (1980)
Fuente (Ruiacutez 1992 Esso 1994)
132
3122 Aceites para motores diesel (ACPM )
En el cuadro 35 se resumen las exigencias a que se encuentra sometido un lubricante diesel y la propiedad del acei te que le permite superar la De ella
CUADRO 35 Exigencias sobre Lubricantes Diesel
PROBLEMA EN EL MOTOR
CAUSA PROPIEDAD DEL LUBRICANTE PARA
SU CONTROL
Friccioacuten y desgaste Altas presiones de trabajo
VIscosidad Antidesgaste
ba la punto de fluid ez
Ca lentamiento Partes dlficl les de refrigerar como el
pistoacuten
Conductividad Teacutermica Mejoradores de
Viscosidad
Depoacutesitos Holliacuten Gomas Lacas
Dificultades de la combustioacuten
Detergente y Dlspersante
Lodos Oxidacioacuten Lubricante suciedad
en el aire adm itid o I
Ant ioxidante Antiespumante
Dispersante
Herrumbre Ox id acioacuten metaacutelica Inhibldor de Corrosioacuten Dispersante
Presencia de aacutecido Combustioacuten de azufre baja temperatura y
oxidacioacuten del lubricante
Alcalinidad (TBN )
EspacIo libre entre Pistoacuten y cilindro
Desgaste - anillos cilindros
Viscosidad
Fuente (Nintildeo 1993)
133
se desprend~ que un lubricante diese l debe tener un valor apropiado de viscosidad y ademaacutes de propiedad es detergentes dlspersantes antioxidantes y capacidad para neutralizar aacuteCidos
En cuadro 36 y figura 32 se sentildealan la clasificacioacuten A PI para aceites de motores diesel algunas caracteriacutest icas y niveles de control y calidad
La calidad o el servicio reportado por API crece literalmente y es indicativo que los aceites presentan mas y mejores ad it iVOS lo cual refleja una mayor proteccioacuten para el motor
3 12 3 Aceites para engranajes
La designacioacuten de servicio de lubricantes API para transmisiones manuales y ejes automotrices estaacuten basados en el tipO de unidad de engranaje y en el grado de proteccioacuten ant idesgaste EP que se necesita Identifica el tipo de servicio de acuerdo con dos letras (GL Gear Lubricante) y con un nuacutemero (del 1 al 6) En e l cuadro 37 se muestran las caracteriacutesticas y especificaciones
Es conveniente sentildealar que en el mercado estan disponibles aceites multipropoacutesitos los cuales pueden ser utilizados para todos los sistemas o mecanismos de maacutequinas automotr ices Otros lo son para determinar sistemas por ejemplo T ransmisiones frenos sistemas hidraul lcos
32 Aceites industriales
Como su nombre lo indica son aceites fo rmulados paa trabajoacute en plantas industriales lubricando equ ipos como reductores compresores bomba s sistemas hidraacuteulicas herramientas neumaacuteticas turbinas de vapor etc
32 1 Clasificacioacuten ISO
Los lubricantes industriales se basan en la claSificac ioacuten o normas propuestas por la organizacioacuten internacional para la estandarizacioacuten (I SO) y vigentes desde 1975 pero puestas en practica a par11r de 1979 Estas normas establecen varios grados de acuerdo a su vIsco sidad y se expresa mediante nuacutemeros que corresponden a la vIscosidad promedio en centistokes (cst) halladas en pruebas a 40deg C Ver cuadro 38
134
CUADRO 36 Especificacioacuten API para los aceites de motores diesel
IFICACION API
TI PO SERVIC IO C RAC [ RISTICAS D I AC EITE
CA Para motores dlesel de trabajo livia no asplla clon
nalural
Ace lliquest S ll l( s ~l l s f a cen la espec lfl coclon
mlI tar MI L I 04A I-r oteCClon Co rrOSlon lorn aClon depositas
en mOlores dlese l con combustibles al ta Cil l ad
CB Pa ra moto res de Irabalo liviano a moderado
Satls lace la es eClflcaclon desgas te fiexclmaclorl de depoacuteSitos con combustible s
de n middotemiddot - Sil l a (a ilo con tenid o de azufre )
CC Pa ra moores lee l Irab_ moderado a severo y atgunos motores a gasolln
de servicio severo asprraclon natural o turbo
~ Jt lsface) I speclfcaclOn m ili ta r M II -L 2 i 04B 1r1 middotL 4G 152 Pro tecclon eVita dcpCSI Js a ali as temperatura s he rrumbre y cor Oj ~
CcrrOS1Cr1 y deposltos a oajas ternpe ra lura s n mo oles J asollna
CD Para motores dles el de trabaja severo asplfaclon natural o turbo alimentado
Sa tisfacen la especl fl caclon ml ll ar MIImiddotL 45 199B e MII- L -L 104C Proteclon Desgaste formaclon e OSltOS con com slb les de diversas ca lid ad es y
OlOSIOl
CE Maquina pesada que trabaja en condiCione s cri ti cas aspiracioacuten natura l o turbo Maquinas fabrrcadas a partir del 83
Siexclt sfacen la espectflcaclon m ilitar Iv II L 2 1040 Protecclon rormaclon deposllo S alta s y bajaS temperat ura s desg as te oXldaclon y
corfO S1C
CF-4
CG-4
Motores sobre ca rga dos a alta s cargas Trabaja pesada
Acei te tipO multlgrado 15W4 0 control a mejor los a peslt s y el consumo de aceile Ace ite n ul lg raLl o Protecclon des as te 1 1Jr10rc ma yor TBN
Fuente (Esso 1994 Ruiz 1992)
135
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
3122 Aceites para motores diesel (ACPM )
En el cuadro 35 se resumen las exigencias a que se encuentra sometido un lubricante diesel y la propiedad del acei te que le permite superar la De ella
CUADRO 35 Exigencias sobre Lubricantes Diesel
PROBLEMA EN EL MOTOR
CAUSA PROPIEDAD DEL LUBRICANTE PARA
SU CONTROL
Friccioacuten y desgaste Altas presiones de trabajo
VIscosidad Antidesgaste
ba la punto de fluid ez
Ca lentamiento Partes dlficl les de refrigerar como el
pistoacuten
Conductividad Teacutermica Mejoradores de
Viscosidad
Depoacutesitos Holliacuten Gomas Lacas
Dificultades de la combustioacuten
Detergente y Dlspersante
Lodos Oxidacioacuten Lubricante suciedad
en el aire adm itid o I
Ant ioxidante Antiespumante
Dispersante
Herrumbre Ox id acioacuten metaacutelica Inhibldor de Corrosioacuten Dispersante
Presencia de aacutecido Combustioacuten de azufre baja temperatura y
oxidacioacuten del lubricante
Alcalinidad (TBN )
EspacIo libre entre Pistoacuten y cilindro
Desgaste - anillos cilindros
Viscosidad
Fuente (Nintildeo 1993)
133
se desprend~ que un lubricante diese l debe tener un valor apropiado de viscosidad y ademaacutes de propiedad es detergentes dlspersantes antioxidantes y capacidad para neutralizar aacuteCidos
En cuadro 36 y figura 32 se sentildealan la clasificacioacuten A PI para aceites de motores diesel algunas caracteriacutest icas y niveles de control y calidad
La calidad o el servicio reportado por API crece literalmente y es indicativo que los aceites presentan mas y mejores ad it iVOS lo cual refleja una mayor proteccioacuten para el motor
3 12 3 Aceites para engranajes
La designacioacuten de servicio de lubricantes API para transmisiones manuales y ejes automotrices estaacuten basados en el tipO de unidad de engranaje y en el grado de proteccioacuten ant idesgaste EP que se necesita Identifica el tipo de servicio de acuerdo con dos letras (GL Gear Lubricante) y con un nuacutemero (del 1 al 6) En e l cuadro 37 se muestran las caracteriacutesticas y especificaciones
Es conveniente sentildealar que en el mercado estan disponibles aceites multipropoacutesitos los cuales pueden ser utilizados para todos los sistemas o mecanismos de maacutequinas automotr ices Otros lo son para determinar sistemas por ejemplo T ransmisiones frenos sistemas hidraul lcos
32 Aceites industriales
Como su nombre lo indica son aceites fo rmulados paa trabajoacute en plantas industriales lubricando equ ipos como reductores compresores bomba s sistemas hidraacuteulicas herramientas neumaacuteticas turbinas de vapor etc
32 1 Clasificacioacuten ISO
Los lubricantes industriales se basan en la claSificac ioacuten o normas propuestas por la organizacioacuten internacional para la estandarizacioacuten (I SO) y vigentes desde 1975 pero puestas en practica a par11r de 1979 Estas normas establecen varios grados de acuerdo a su vIsco sidad y se expresa mediante nuacutemeros que corresponden a la vIscosidad promedio en centistokes (cst) halladas en pruebas a 40deg C Ver cuadro 38
134
CUADRO 36 Especificacioacuten API para los aceites de motores diesel
IFICACION API
TI PO SERVIC IO C RAC [ RISTICAS D I AC EITE
CA Para motores dlesel de trabajo livia no asplla clon
nalural
Ace lliquest S ll l( s ~l l s f a cen la espec lfl coclon
mlI tar MI L I 04A I-r oteCClon Co rrOSlon lorn aClon depositas
en mOlores dlese l con combustibles al ta Cil l ad
CB Pa ra moto res de Irabalo liviano a moderado
Satls lace la es eClflcaclon desgas te fiexclmaclorl de depoacuteSitos con combustible s
de n middotemiddot - Sil l a (a ilo con tenid o de azufre )
CC Pa ra moores lee l Irab_ moderado a severo y atgunos motores a gasolln
de servicio severo asprraclon natural o turbo
~ Jt lsface) I speclfcaclOn m ili ta r M II -L 2 i 04B 1r1 middotL 4G 152 Pro tecclon eVita dcpCSI Js a ali as temperatura s he rrumbre y cor Oj ~
CcrrOS1Cr1 y deposltos a oajas ternpe ra lura s n mo oles J asollna
CD Para motores dles el de trabaja severo asplfaclon natural o turbo alimentado
Sa tisfacen la especl fl caclon ml ll ar MIImiddotL 45 199B e MII- L -L 104C Proteclon Desgaste formaclon e OSltOS con com slb les de diversas ca lid ad es y
OlOSIOl
CE Maquina pesada que trabaja en condiCione s cri ti cas aspiracioacuten natura l o turbo Maquinas fabrrcadas a partir del 83
Siexclt sfacen la espectflcaclon m ilitar Iv II L 2 1040 Protecclon rormaclon deposllo S alta s y bajaS temperat ura s desg as te oXldaclon y
corfO S1C
CF-4
CG-4
Motores sobre ca rga dos a alta s cargas Trabaja pesada
Acei te tipO multlgrado 15W4 0 control a mejor los a peslt s y el consumo de aceile Ace ite n ul lg raLl o Protecclon des as te 1 1Jr10rc ma yor TBN
Fuente (Esso 1994 Ruiz 1992)
135
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
se desprend~ que un lubricante diese l debe tener un valor apropiado de viscosidad y ademaacutes de propiedad es detergentes dlspersantes antioxidantes y capacidad para neutralizar aacuteCidos
En cuadro 36 y figura 32 se sentildealan la clasificacioacuten A PI para aceites de motores diesel algunas caracteriacutest icas y niveles de control y calidad
La calidad o el servicio reportado por API crece literalmente y es indicativo que los aceites presentan mas y mejores ad it iVOS lo cual refleja una mayor proteccioacuten para el motor
3 12 3 Aceites para engranajes
La designacioacuten de servicio de lubricantes API para transmisiones manuales y ejes automotrices estaacuten basados en el tipO de unidad de engranaje y en el grado de proteccioacuten ant idesgaste EP que se necesita Identifica el tipo de servicio de acuerdo con dos letras (GL Gear Lubricante) y con un nuacutemero (del 1 al 6) En e l cuadro 37 se muestran las caracteriacutesticas y especificaciones
Es conveniente sentildealar que en el mercado estan disponibles aceites multipropoacutesitos los cuales pueden ser utilizados para todos los sistemas o mecanismos de maacutequinas automotr ices Otros lo son para determinar sistemas por ejemplo T ransmisiones frenos sistemas hidraul lcos
32 Aceites industriales
Como su nombre lo indica son aceites fo rmulados paa trabajoacute en plantas industriales lubricando equ ipos como reductores compresores bomba s sistemas hidraacuteulicas herramientas neumaacuteticas turbinas de vapor etc
32 1 Clasificacioacuten ISO
Los lubricantes industriales se basan en la claSificac ioacuten o normas propuestas por la organizacioacuten internacional para la estandarizacioacuten (I SO) y vigentes desde 1975 pero puestas en practica a par11r de 1979 Estas normas establecen varios grados de acuerdo a su vIsco sidad y se expresa mediante nuacutemeros que corresponden a la vIscosidad promedio en centistokes (cst) halladas en pruebas a 40deg C Ver cuadro 38
134
CUADRO 36 Especificacioacuten API para los aceites de motores diesel
IFICACION API
TI PO SERVIC IO C RAC [ RISTICAS D I AC EITE
CA Para motores dlesel de trabajo livia no asplla clon
nalural
Ace lliquest S ll l( s ~l l s f a cen la espec lfl coclon
mlI tar MI L I 04A I-r oteCClon Co rrOSlon lorn aClon depositas
en mOlores dlese l con combustibles al ta Cil l ad
CB Pa ra moto res de Irabalo liviano a moderado
Satls lace la es eClflcaclon desgas te fiexclmaclorl de depoacuteSitos con combustible s
de n middotemiddot - Sil l a (a ilo con tenid o de azufre )
CC Pa ra moores lee l Irab_ moderado a severo y atgunos motores a gasolln
de servicio severo asprraclon natural o turbo
~ Jt lsface) I speclfcaclOn m ili ta r M II -L 2 i 04B 1r1 middotL 4G 152 Pro tecclon eVita dcpCSI Js a ali as temperatura s he rrumbre y cor Oj ~
CcrrOS1Cr1 y deposltos a oajas ternpe ra lura s n mo oles J asollna
CD Para motores dles el de trabaja severo asplfaclon natural o turbo alimentado
Sa tisfacen la especl fl caclon ml ll ar MIImiddotL 45 199B e MII- L -L 104C Proteclon Desgaste formaclon e OSltOS con com slb les de diversas ca lid ad es y
OlOSIOl
CE Maquina pesada que trabaja en condiCione s cri ti cas aspiracioacuten natura l o turbo Maquinas fabrrcadas a partir del 83
Siexclt sfacen la espectflcaclon m ilitar Iv II L 2 1040 Protecclon rormaclon deposllo S alta s y bajaS temperat ura s desg as te oXldaclon y
corfO S1C
CF-4
CG-4
Motores sobre ca rga dos a alta s cargas Trabaja pesada
Acei te tipO multlgrado 15W4 0 control a mejor los a peslt s y el consumo de aceile Ace ite n ul lg raLl o Protecclon des as te 1 1Jr10rc ma yor TBN
Fuente (Esso 1994 Ruiz 1992)
135
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 36 Especificacioacuten API para los aceites de motores diesel
IFICACION API
TI PO SERVIC IO C RAC [ RISTICAS D I AC EITE
CA Para motores dlesel de trabajo livia no asplla clon
nalural
Ace lliquest S ll l( s ~l l s f a cen la espec lfl coclon
mlI tar MI L I 04A I-r oteCClon Co rrOSlon lorn aClon depositas
en mOlores dlese l con combustibles al ta Cil l ad
CB Pa ra moto res de Irabalo liviano a moderado
Satls lace la es eClflcaclon desgas te fiexclmaclorl de depoacuteSitos con combustible s
de n middotemiddot - Sil l a (a ilo con tenid o de azufre )
CC Pa ra moores lee l Irab_ moderado a severo y atgunos motores a gasolln
de servicio severo asprraclon natural o turbo
~ Jt lsface) I speclfcaclOn m ili ta r M II -L 2 i 04B 1r1 middotL 4G 152 Pro tecclon eVita dcpCSI Js a ali as temperatura s he rrumbre y cor Oj ~
CcrrOS1Cr1 y deposltos a oajas ternpe ra lura s n mo oles J asollna
CD Para motores dles el de trabaja severo asplfaclon natural o turbo alimentado
Sa tisfacen la especl fl caclon ml ll ar MIImiddotL 45 199B e MII- L -L 104C Proteclon Desgaste formaclon e OSltOS con com slb les de diversas ca lid ad es y
OlOSIOl
CE Maquina pesada que trabaja en condiCione s cri ti cas aspiracioacuten natura l o turbo Maquinas fabrrcadas a partir del 83
Siexclt sfacen la espectflcaclon m ilitar Iv II L 2 1040 Protecclon rormaclon deposllo S alta s y bajaS temperat ura s desg as te oXldaclon y
corfO S1C
CF-4
CG-4
Motores sobre ca rga dos a alta s cargas Trabaja pesada
Acei te tipO multlgrado 15W4 0 control a mejor los a peslt s y el consumo de aceile Ace ite n ul lg raLl o Protecclon des as te 1 1Jr10rc ma yor TBN
Fuente (Esso 1994 Ruiz 1992)
135
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
NIVEL DE
PROTECCION
~ _-- shy -shy Imll~~~~JJ
NIVEL DE CA CS CC CD CE CF-4 CALIDAD APl
ANtildeO DE 1940 1
1949 195~ 195~ 987 199 lNTRODUCCION
W4l DEPOSITOS EN EL PISTON 1111 II lCONTROL DE ESPESAMIshy
aOlom CORROSION DE COJINETE fNTO POR HOLLlN
E=31 [)[SGASTE CORROSIVO MM CONTROL DE DeuroSGASTE
L-_-IJ CONTROl DE LODOS DE RAYADURlS DE ANILLOS Y
BAJA nMPERATURA CANISA
~traquo~~--SS$~ PROTECCIOH 1CONTROL DE CONSUMO
ANTlHERRUMSR DE ACEITE
FIGURA 32 Desarrollo del nivel de calidad para motores diesel
Fuente (Albarraciacuten 1993)
136
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 37 Especificaciones API para los ace ites de engranajes
Condiciones I Carac teri stl cas
API Tipo de Especificacion es
de ope rac ioacuten
engranajes
No contienen EP Hellcolda les
Carga liviana bajaCoacutenicos GL-1 ni modificadores
y sin fin corona presioacuten y
de friccioacuten deslizamiento
Protecclon a
hel lcoidales Muy liviana baja Con lcos GL-2
Herrumbre
y sin fin corona preslon
oX ldaclon espumas y depresor punto de fluidez
BaJo EP cond lco es de Jesllzan lento
ModerauJsCoronaGL-3
I carga y elocldad
Medio EPSeveras condiCionesTodos los tipOS con particular
GL-4 de deslizamiento
hipoida les ve locidad y carga MiI -L -2 105
Alto EP CondiCionesTodos los tipOS en part icula r
GL-5 severas de
hlpoldales presioacuten choque v desl iza miento MII-L-2105B
I alto EP (conCondic iones Todos los tipOS
seve ras de GL-6
modi fi cad ores de
choque y fr iccioacuten)
desllz - I I( n o
I
Fuente (Esso 1994 Terpel)
I
137
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 38 Vaores viscosidad en el sistema de clasificaci oacuten ISO
Grado cSt40degC ss u100o F ssu21 degF ISO (378degC) (987degC)
Min Max Mn Max Mm Max
2 198 - 242 32 8 - 344 3 288 - 352 360 382 5 4 14 - 506 404 - 43 5 7 612 - 748 472 52 0 10 900 - 11 00 576 65 3 346 357
15 1350 - 1650 758 - 89 1 370 383
22 1980 - 2420 1050 - 126 0 397 414
32 2880 - 35 20 1490 - 1820 430 450
46 4140 - 50 60 214 0 - 262 0 47 1 49 9
68 6120 - 7480 3170 - 389 0 529 569
100 900 - 11 00 4690 - 575 O 6 12 6690
150 1350 - 1650 709 0 - 87 iacute O 738 819
220 1980 - 2420 1047 0-12830 904 1010
320 2880 - 3520 1533 0- 18810 1120 1260 -
460 4140 - 506 0 22140-2 71 90 1390 1580
680 6120 - 7480 32980-4048 0 1780 2020
1000 9000 -11000 48640 - 59750 2260 2560-
1500 13500 -165 0 78650 - 90790 291 0 - 331 0
Fuente (Albarraciacuten 1992 Benitez 1992)
138
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
La mayoriacutea de los lubricantes especifican cada tipO de aceite de acuerdo a un nombre y a un numero El nombre es caracteriacutestico de la empresa y es particular para la aplicaCioacuten que fue disentildeado El nuacutemero corresponde algrado ISO del lubricante o sea a su vIscosidad Lo anterior permite hallar mas faacutecilmente a los aceites equivalentes entre las diferentes marcas En el cuadro 39 se relacionan algunas propiedades de aceites industriales (seguacuten norma ISO) con su perspectiva aplicacioacuten
3211 Caracteriacutesticas de las normas ISO
Los siguientes aspectos son necesarios conSiderar en la claSificacioacuten ISO
Umcamente clasifican los aceites industriales
Unicamente relaCiona la VISCOSidad del aceite mas no su calidad
El grado ISO debe aparecer al final de nombre comerCial del aceite cualquiera sea su marca
En maqUinaria y equipo agriacutecola es de uso corriente la utilizaCioacuten de aceites en sistemas hidraacuteulicas especificados normalmente bajo norma SAE dada la existencia de aceites multipropoacutesltos para transmisiones mecaacutenicas direccioacuten y sistemas hidraacuteulicas Es Igualmente conveniente aclarar que un aceite lubricante automotor se puede utilizar en lubricacioacuten industrial a un mayor costo en cambio los lubricantes industriales no se pueden utilizar en lubricacioacuten automotriz debido a que las condiciones de operacioacuten a las cuales van a estar expuestos y a que sus caracteriacutesticas son completamente diacuteferentes
33 Clasificacioacuten ccmc
En Europa los motores por su menor cilindrada sus eXigencias resultan diferentes a las americanas Igualmente por razones de prestigiO el CCMC establecioacute en 1977 sus propias especificaCiones
El sistema de clasificaCioacuten del comiteacute de construcciones de automoacuteviles del mercado comuacuten (CCMC) es una organizacioacuten de fabricantes de automoacuteviles de pasajeros camionetas y vehiacuteculos comerCiales europeos Su comiteacute de combustibles y lubricantes desarrolloacute las secuencias europeas de aceites de llenado en servicio para motores a gasolina y diesel Las secuencias europeas del CCMC para aceites de servicio sentildealan los reqUisitos e intereacutes comuacuten Ademaacutes cada miembro (Rover Oaimler - Benz Peugeot Volkswagen) pueden imponer sus requisitos particulares Los fabricantes
139
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 39 Propiedades fisicoquiacutemicas de algunos aceites lubricantes industriales (norma ISO)
VIIbullbullud IMk~~ Cn~obd P_bullbullc PunID d Plo d Hnlduo d N~ro d e$c 1sHa1bullbull4I IIiexclwclnCI nuldtz InnlDlCloacuten Combulllon Color rubon ntulrUucln
TIPODEACElTE WC 100( cm) C C -C aacrICOIllCrbullbullc pcI4gt METODO ASTM
()U D-445 D-S67 D-W D-87 Diexcl I)y~ D-1500 0-18 ~ oshySLcrrEMAS HIDKAUUCOS Grado ISO 32 310 S3 100 0870 -29 210 m 15 001 02-05 DI
68 650 81 99 0870 -20 230 2M lS 002 t1~-D5 100 n2O 127 95 0885 -20 24~ 27~ 25 020 01005
MAQUINAS HEKRAMIElITAS Grado ISO 6IS 670 78 15 O92D -JO 190 21~ 75 02 O08
220 2100 Hi3 75 O92D -22 214 24S 80 02 OJQ
MAQUI NAS PAPElERAS (Corrugador) (irlldo lSO 150 1580 14 HlO OK17 - JO 261 J4I5 4S 04-08 OU-IO OH
UD 21amp0 200 lOO Uxtl -lO 214 ~IO 50 04-0amp OlS-lO OJt4
HEKRAMIElITAS NEUMATICAS
--Joshy
Grado ISO 46 440 62 01-092 -4 174 204 -1 O4)S 032-06 001 100 110 96 f - - 093 -J] 201 23S 4middot5 0210 Q32 001
150 Jf5O 119 092 -~ 2)q 235 (8 030 031 001_ 1 f~ bull 1 (
COMJgtRESORE5 1)[ lUmiddotICI([IltACIO (iexclriexclauu ISO 2Z 217 39 60-70 OH9(1 174 IYl 10 001 OD2- ~
46 43Il 51 65 O) J(l -40 11)0 21Z IS 002 - U02 ~ ~68 (H O 7~ ~ 0)20 - 7 21(0 ~~() 15 r 002 OO al COM PRESORES DE GA Criexcl4 1SO 100 1110 120 80 11888 - 20 2AO 271 40 101 30
RODAMIINTOS lE
IJOLLI V IWUlLLOS c r4e ISO 700 80- lOO 087)85 -15 2]2 265 10 Oos (J ](1 Irml-jl
CILlNVROS DE AI()Jt Grado ISO 4(0 4750 -Oi 100 O lt)J - 10 271 31 ( lt 5 0 3-07i 015
QiO (lOO nIJ )5 0918 -3 1J9 31- vtruc 0 10 lOO(J n(Ju ~ 11 JO Olt)2(] - 1 288 31) VlI d 15(10 IWOO (omiddot I() JI U1)0 - 1 bull 313 3gt1 crdc
middotllJIUIINA m VIOt Grado ISO 32 3~U 5S 112 Uampgtl1 -23 208 2gt1 l ~ UOI Ou7 Itl(lt (i 0 I- 105 0370 -11 ~12 21(J 002 ~ rI 008 04J(kl JIIl I 1211 lO UftIO - 1~ 2-1S ~(
fl03 OOS oe
~ ( f -
INDWnlClA nXTII (HuOS)
(radu ISO 10 2(15 s~ oxc - I 171 lJ I 111 001 00]12 205 A ~ 01( -12 IIN IrWl
11 I ~ bull j 0 1)( 1Io ~
140
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
de motores y las companlas fabr icantes de aceites y aditivos en Europa estaacuten cooperando con el consejo europeo de coordinacioacuten (CEC) para desarrollar meacutetodos europeos normalizados de pruebas ya que algunos de los requerimientos funcionales de motores europeos difieren apreciablemente de los requerimientos de que se ocupan los requisitos API SF CC o CD Pero para determinar ciertos paraacutemetros de calidad se usan las pruebas de secuencias ASTM ya sea exclusivamente o como alternativas
Los objetivos del CCMC constituyen un factor importante en la comercializacioacuten en toda Europa de aceites para servicio La clase CCMC GL describe los requisitos miacuten imos de los miembros del CCMC para automoacuteviles de motores a gasolina La CCMC G3 describe un lubricante de calidad superior para motores a gasolina y que son exigidos por algunos miembros del CCMC G3 define un lubricante de alta calidad y baja viscosidad para motores a gasolina La CCMC PD-1 define un aceite apropiado para el uso en motores diese l de automoacuteviles de pasajeros y es exigida por algunos miembros de la CCMC La CCMC D1 describe requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural que trabajan en servicio de trabajo liviano La CCMC D2 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo pesado La CCMC D3 describe los requerimientos funcionales para motores diesel de aspiracioacuten natural y tambieacuten turboalimentados que trabajan en servicio de trabajo extrapesado e incluye una prueba de pul imento de la cara interior del cilindro
34 Clasificacioacuten militar (MIL)
Aunque las especificaciones militares no regulan los usos no militares (civiles) de los aceites muchos usuarios civiles solicitan aceites que han sido calificados bajo estos requisitos porque dichos aceites han tenido reacutecords de rendimientos exitosos Por esta razoacuten los fabricantes de aceites a menudo identifican sus productos con las especificaciones militares Estas especificaciones son cada vez maacutes exigentes en la medida que el desarrollo tecnoloacutegico de los motores avanza Ello imp lica que los motores modernos requieren aceites con mayor grado de refinac ioacuten y con mayor contenido de aditivos
Las maacuteximas especificaciones militares actuales son las Mil-L46152E para aceites de motores a gasolina y es cumplida por aceites de nivel SG de la API Para motores diesel reciente especificacioacuten y el desarrollo de motores diesel estaacute proyectado para cumpl ir con el nive l de calidad CG-4 Dentro de
141
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
las especificaciones militares conocidas hay algunas que ya son obsoletas y no estaacuten vigentes debido a que no cumplen con los requerimientos de lubricacioacuten de la nueva generacioacuten de motores Ver cuadro 40
35 Clasificacioacuten AGMA
El sistema AGMA (Asociacioacuten de fabricantes americanos de engranaJes) clasifica los aceites para engranajes fabricados bajo las normas y
especificaciones AGMA como se muestra en el cuadro 41
Las recomendaciones de lubricacioacuten en el sistema AGMA solo se utilizan para engranajes abiertos y reductor de veloc idad
36 Clasificacioacuten ASTM
El sistema ASTM unifica en un so lo valor la viscosidad de los aceites lubricantes medida en SSU A 100degF considerando el valor maacuteximo y miacutenimo Este sistema fue reemplazado po r el sistema ISO En el cuadro 42 se muestrEi el sistema ASTM para clas ificar ace ites industriales
37 Equivalencias entre los sistemas de clasificacioacuten
Al estar todos los anteriores sistemas de clasificacioacuten basados en la determinacioacuten de la viscosidad es posible y conveniente establecer las equivalencias entre los diferentes sistemas con el propoacutesito de seleccionar u homologar un lubricante en particular Es decir permite trasladarse de un Ulenguaje a otro facilitando la seleccioacuten y buacutesqueda del aceite mas adecuado En el cuadro 43 se presentan estas equivalencias
38 Clasificacioacuten de las grasas lubricantes
El Instituto Nacional de Grasas Lubricantes (NLGI) ha normalizado las grasas en funcioacuten de su consistencia (resistencia a la penetracioacuten) como se muestra en el cuadro 44
39 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos a gasolina
En los cuadros 45 46 se indica la clasificacioacuten establecidas para motores de1
dos tiempos que consumen como combustible gasolina sean refrigerados por aire o agua (cuadro 47)
142
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 40 Especificaciones militares para aceites automotores
Especificacioacuten Categoria militar API
MILL-21 04A CA
MIL -2104A CB Suplemento 1
MI L-L21 04B SCICC
MIL-L461 52B SFCC
MIL-L-46152 C SG
MIL-L45199B CD
MIL-L-21 040 SDCD
MIL-L21040 CE
MIL-L46152E
Fuente (Albarracin 1993)
Prueba ASTM
110
110
1110 VD
110 VC
SG
Propiedad medida
De lergencia
De tergencia
Protecclon contra la herrumbre
Proteccioacuten con tr la herrumbre
lottccioacuten contr i) 1) herrum re a alla s temperat ras control de edllllentos ltJ ala temperatur s
Proteccioacuten contra la herrumbre corrOSlon re sis tencia a oXidacioacuten proteccion al desgaste y contenido de detergencia-dispersan clltl
Proteccioacuten contra la form c ioacuten de depOacuteSitos debido al azufre del combustible
Protecclon contra I herrumbre con trol de sedimentos a bajas temperaturas y mayor efectiVidad de los aditivos de tergen te s-d Is pe rsa n tes
Consumo de acei te desgaste de ann il los depositos en los pistones y cant ida d de mat I ial carbonoso en el ace ite
Vigencia de la
especl ficacloacuten obsoleta
obso lela
Reemplaza la rvl1L-L4G152 y la MIL-L-46152A
SECC
Vigente
Obsoteta
Reemplaza I MI ~- L-15199B
Reempla za la MIL -L-2104A
MIL-L-2104A Suplemento 1 yl MIL -L -2104B
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 41 Clasificacioacuten AGMA para engranajes
NUMERO AGMA
VISCOSIDAD SSV100degC
MINIMA MAXIMA cstl378degC
MINIMA MAXIMA
1 193 235 414 50 0 22EP 284 347 612 74 8 33EP 417 510 900 1100 44EP 626 765 1350 1650 55EP 918 1122 1980 2420 6 6EP 1335 1632 2880 352 0
77compond 7EP 1919 2346 414 10 506 0
8 8compond 8EP 2837 3467 9000 11000 8 A compond 4171 5098 9000 11000
99 EP 6260 7650 1010EP 13350 16320 111 1 EP 19190 23460 1212EP 28370 34670 1313 EP210degC 850 1000
Fuente (Albarraciacuten 1993)
144
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CADRO 42 Sistema de clasificacioacuten ASTM
VISCOSIDAD 550 V100 degF ASTM MINIMA MAXIMA
32 325 34 36 35 6 376 40 39 6 42 6 50 46 503 60 554 62 4 75 716 83 4 105 970 115 9 150 1362 2350 315 284 0 3470 465 4170 5100 700 6250 7640 1000 917 0 11210 1500 1334 18310 2150 1918 2344 3150 2835 3465 4650 4169 5095 7000 6253 7642
Fuente (Benitez 1992)
145
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 43 Equivalencias entre los diferentes sistemas de clasificacioacuten
Grado cSta Grado SS Ua Grado Grado SAE de aceites ISO +40degC ASTM +100degF AGMA unigrados para
MCI Engr automot
2 198-242 32 32 8-344 3 288-3 52 36 356-376 5 41 4 -5 06 40 396 -42 6 7 6 1 2-7 48 50 46 0-503
60 10 9 0-11 0 576-653
75 15 135-165 758-69 1
105 22 198-24 2 105-126 5wOw 75w
150 101
32 28 8-352 149- 182 215
46 414-50 6 214-262 10 15w 315 22EP iquestOw
68 6 12- 74 8 317-389 iquestO 80 80w 465 33EP
100 90-110 468-575 30 25w 700 44EP 85w
150 135shy 165 709-8 71 40 1000 55EP
220 198-242 1047-1283 50 90 1500 66EP
320 288-352 1533- 11881 2150 7EP 7 Comp
460 414-506 2214-27 19 140
3150 8EP 8 Comp
680 61 2- 748 3298-404 8 4650 8A Comp
1000 900-1100 4884- 5975 7000 250
1500 1365-1650 765-DOe(
Fuente (Albarraciacuten 1993)
146
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 44 Clasificaci oacuten ASTM y consistencia NLGI para grasas lubricantes
Penetracioacuten trabajada Campo ASTM en mm1 O Consistencia Grado de
25deg C(noF) NLGI de dureza aplicacioacuten
447 - 475 000 m fluida engranajes 400 - 430 00 flu ida engranaJjes 355 - 385 O s mlflulda Rodamientos sistema central izado 310-340 1 l1 l y olanda Rodamientos sistema centralizado 265 - 295 2 blanda Rodamientos
220 - 250 3 med ia Rodamientos
175 - 205 4 dura COjinetes lisos Grasa en bloque
130 - 160 5 muy dura Cojinetes liSOS Grasa en bloque
85 - 118 6 duriacuteSi ma COjinetes lisos Grasa en bloque
Fuente (Albarraciacuten 1993)
147
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 45 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados par agua
Severidad SAEAPI ASTM NMMA Observaciones
Alta TD TSC -4 TCW Sin cenizas motores fuera de borda aceite solido
Alta TSC-5 CW II Sin cenizas comacelte501
TSC - 6 TCW 3 Nuevo
Fuente (Londontildeo 1993) NMM National Marine Manufacture asoclatlon
CUADRO 46 Clasificacioacuten de los aceites para motores de dos (2) tiempos enfriados por aire
Severidad SAEAPI ASTM ObservaCiones
Baja TA TSC - 1 Cortadoras de cesped bombas y generadores pequentildeos Obsoleto
Baja T8 TSC - 2 Motocic le tas (L250 cc) deberia estar obsoleto
Alta TC TSC - 3 Motocic letas siembras de cadena calidad estandar
148
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 47 Comparacioacuten de motores enfnados por aIre y motores enfriados por agua
Variables Motor enfriado Motor enfriado por poragua aIre
Potencia
Temperatura de
Combustioacuten
Eficiencia
Compresioacuten
Lubricacioacuten
Calidad aceite
Hasta 300 hp
Mas alta
Mas eficiente
Mayor relacioacuten compresioacuten
Mas exigente
Sin contenidos metaacutelicos sin cenizas
Mayor calidad
Menor proporcioacuten
Aceitegasolina
Hasta 40 hp
Menor temperatura
Eficiente
Menor
Menor exigencIa
Emplea contenido metaacutelicos consin cenIzas
149
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
4 FACTORES A CONSIDERAR EN LA SELECCION DE LUBRICANTES
41 Escogencia de lubricantes
La escogencia de un lubricante conveniente para un trabajo especifico es frecuentemente difiacutecil En primer lugar el disentildeador podraacute decir el tipo de lubricante que debe usarse bien sean grasa aceite o soacutelidos y proveeraacuten los aditamentos de lubricacioacuten apropiados Muchas maacutequinas son disentildeadas y construidas y no se dice la manera como los rodamientos y otras partes deben ser lubricadas Usualmente hay que decir queacute tipo de aceite se debe usar Frecuentemente es faacutecil y sale barato usar un aceite Innecesariamente bueno caro para un trabajo particular si la mayoriacutea de las maacutequinas de la planta requieren el mejor aceite
Los lubricantes soacutelidos son usados para las siguientes aplicaciones
bull Para rodamientos que deben permanecer estacionarios por tiempos muy largos pero los cuales deben permanecer libres y listos para usarse en cualquier momento especialmente bajo condiciones de altas temperaturas o cuando la lubricacioacuten fluida puede ser lavada Ejemplo vaacutelvulas de emergencia para vapor
bull Para facilitar el desmontaje de roscas y partes similares expuestas al calor o a la corrosioacuten
bull Entre superficies expuestas a dantildeos debido a vibraCiones
bull Para guiacuteas deslizantes o ejes en cojinetes planos operando hajo cargas muy pesadas y bajas velocidades o a temperaturas muy altas
Para todas estas aplicaciones se puede emplear grafito osulfitos de tugsteno o molibdeno Otras pastas dentro de la superficie como polvos o aplicadas como suspensioacuten en el aceite volaacutetil o agua las cuales se evaporan despueacutes que han depositado el lubricante soacutelido dentro del cojinete Adhesivos portadores tales como glicerina o jarabe de maiacutez pueden usarse cuando se dificulta llevar el lubricante sobre la superficie y se ha formado una capa o placa sobre el metal
Las grasas se usan para
110
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
bull Rodamientos donde el aceite puede salirse o cuando es necesario prevenir el goteo sobre otras partes o productos
bull Cuando las temperaturas estaacuten sobre o bajo aquellas a que normalmente pueden usarse los aceites Normalmente en rangos de temperatura de 10 a 30degF y a 175 a 250degF
bull Cuando la lubricaCioacuten deba extenderse por grandes penodos Sin ninguna atencioacuten Un ejemplo son los motores eleacutectricos que normalmente deben lubricarse cada antildeo
Los aceites son los lubricantes normalmente prefendos y son indudablemente los lubricantes maacutes efectivos en cOjinetes planos son maacutes convenientes y faacuteciles de manejar y aplicar que los lubricante soacutelidos o grasas Las propiedades y usos de las principales variedades de aceites que han sido enumeradas maacutes adelante veremos las recomendaciones especiacuteficas para varias aplicaciones y diferentes tipos de maacutequinas
Cuando sean necesarias sustituciones se pueden seguir reglas generales
bull Un aceite para maacutequina puede ser reemplazado por un aceite para maacutequina de vapor un aceite hidraacuteulico o de turbina o por un aceite de automoacuteviles o diesel de viscosidad similar
bull Aceites de turbina e hidraacuteulicos tienen praacutecticamente propiedades o aplicaciones ideacutenticas muchas refineriacuteas ofrecen el mismo aceite para ambos servicios
bull Un aceite de automoacutevil o diesel puede usarse para aplicaciones hidraacuteulicas cuando la contaminaCioacuten con agua no es mucha pero no deben usarse para turbinas u otras aplicaciones dond~ el agua es mucha
bull Aceites de turbinas o hidraacuteulicos no pueden usarse para motores de combustioacuten interna
bull Aceites compuestos no deben usarse en aplicaciones donde el aceite estaacute expuesto a mucha oxidacioacuten y nunca deben usarse en sistemas de circulacioacuten
lfPAItTiexcltMfNTO DE UtcM ~ 151
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
bull Si no puede conseguirse aceite de la viscosidad correcta un aceite maacutes pesado es preferible a uno maacutes liviano dentro de liacutemites razonables excepto en mecanismos muy delicados que debe ser lo contrario
bull Para coronas y sinfines y aplicaciones similares el aceite para cilindros de vapor o aceite de castor fuerte puede usarse en lugar de aceites para pintildeones de EP pero la capacidad de carga soportada se reduce y la vida del aceite normalmente no excede de 6 a 12 meses
bull Cuando un eje gira muy caliente aceites para cilindros de vapor o lubricantes para pintildeones E P pueden ayudar a conservarlo trabajando hasta que pueda ser reparado antes de que quede fuera de servicio
A pesar de que ya se analizaron los diferentes criterios teacutecnicos para la correcta seleccioacuten de un aceite se reiteraran factores y conceptos criticos Igualmente se presentaraacuten anaacutelisis praacutecticos como ayuda para la seleccioacuten
42 Aceites de MC
Los tres (3) factores critlcos para obtener un oacuteptimo desempentildeo y larga vida de servicio de un motor son Seleccioacuten adecuada del aceite Intervalos de cambio de aceite oportunos y un mantenimiento correcto
Esto es muy importante sobre todo en los motores actuales (automoacuteviles de pasajeros y vehiacuteculos pesados) que trabajan en condiciones mas severas y a temperaturas mayores y por lo tanto exigen mejores prestaciones de un aceite de motor La seleccioacuten del aceite que mejor cumple los requerimientos del motor y de las condiciones de funcionamiento puede significar la diferencia entre un rendimiento sin problemas y una falta costosa del motor
Lo anterior dificulta en muchos casos la eleccioacuten correcta del lubricante Un aceite que da buen resultado a una temperatura extrema dada puede crear problemas operacionales diferentes condiciones de temperatura Un aceite concreto puede ser excelente para motores a gasolina pelo no para motores diese o ser conveniente para motores de aspiracioacuten (admisioacuten) natural pero no para motores turboalimentados o ser adecuado para utilizacioacuten de combustible con bajo contenido de azufre pero no servir con alto contenido del mismo Aun cuando dos aceites parezcan igualmente adecuados para una aplicacioacuten uno de ellos puede tener ventajas
I -)-)
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
significativamente mayores que el otro en cuanto a su consumo de aceite economiacutea de combustible proteccioacuten antidesgaste y facilidad de arranque
Es de suma Importancia considerar para la se leccioacuten correcta del aceite el contenido de azufre en el combustible utilizado y la temperatura miacutenima del motor estos dos paraacutemetros de funcionamiento del motor tienen gran importancia en el proceso de lubricacioacuten
Para combustibles con altos conten idos de azufre (gt 10) se requiere disponer de lubricantes de alta alca lin idad (TBN gt12) para controlar la formacioacuten de aacutecido sulfuacuterico
La temperatura miacutenima del motor se ten d reacute cuando estaacute Inactivo y en equilibrio con la temperatura del medio ambiente En tales condiciones es criacutetico el periodo de arranque por dos aspectos Las piezas moacuteviles estaacuten haciendo contacto metal-metal y la viscosidad del lubricante seraacute maacutexima de tal manera que pondraacute maacutexima resistencia a penetrar en las zonas a lubricar y existe el riesgo de un alto nive l de desgaste por periodos relativamente largos de funcionamiento sin una pe liacutecula esta ble entre las partes moacuteviles
En la figura 33 se ilustra la recomendacioacuten para la seleccioacuten de un lubricante para motor en funcioacuten de la temperatura ambiente Igualmente en la figura 34 se sentildeala el efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la vida de los aceites
43 Seleccioacuten de aceites para engranajes
4 31 Lubricacioacuten de engranajes Los siguientes factores deben ser considerados para una correcta lu bricac ioacuten
4 3 11 Contacto entre engranajes
Es linea l a menos que eXistan deformaciones plasticas reversibles que convierten estas liacuteneas en superficies
4 31 2 Sistema de trabajo de los engranajes
El sistema de trabajo de los engranajes hace que eXista entre dientes fricciones por deslizamiento y por rodadu ra conjuntamente haciendo casi imposible la obtencioacuten de una lu bncacion hidrodinaacutemica con peliacutecula permanente entre los dientes obtenieacutendose una UNTUOSA o LiacuteMITE
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
TEMPERATURA AMBJENTE
VISCOSIDAD SIMPLE middotC
50shy
lO r~g-1w -e U)
lT-oo w ce ()
~ -10
middot30middot
-F MULTIVISCOSlDAD
122middot
04 shy ---shy
86---T o I ~
8 shy ~ o6 o
N ~ O W n M
~ -~--50middot- (f) -~ ~ 1
(f) W o ~ N
32shy I U) ~
w lt
~fnJplusmn 4 e-w ~
-22middot~
-040middot
J
o u shyU a lt
55~tmiddot i
FIGURA 33 Seleccioacuten de la viscosidad SAE en funcioacuten de la temperatura
Fuente (Jhon Deere)
1 -1
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
du racioacuten del aceite antildeos
35---------------------shy-shy---------------shy-
30+-----------r-----------------------------~
25+------------+----------------------------~
20+-------------~--------------~------------~
15+---------------~r---------~
10+-----------------~--------~
lA 00 oC el aceite solo se puede usar durante 3 meses I
5 +-----------------------~~--------------~ ~--~
o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
temperatura de funcionamiento oC
FIGURA 34 Efecto de la temperatura sobre la vida de los aceites
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
4 313 Factores que inciden en la selecclon de un lubncante
Los factores que inciden en la seleccioacuten de un lubricante para transmisiones mecaacutenicas automotrices yo industria les son
- Tipo de engranaje - RPM - Potencia a transmitir - Temperatura
Carga Agentes contaminantes Productos de desgaste Dimensiones yo separacioacuten entre centros (relacioacuten de multiplicacioacuten) Existencia de choques vibraciones cambi os de caja naturaleza de transmisioacuten Meacutetodo de engrase Capacidad y dimensioacuten del caacuterter Dificultades de refrigeracioacuten Estado tratamiento y naturaleza de la superficie metaacutelica del engranaje
432 Tipos de engranajes
Ciliacutendricos y de dientes rectos Coacutenicos de dientes rectos Helicoidales yen espiral (CHEVRON Con doble diente en sentid o angular) Hipoidales Tornillo sinfiacuten y corona
4 321 Dientes tallados paralelos al eje
bull Son maacutes simples bull Son maacutes baratos y faacuteciles de fabricar bull Aptos solamente para velocidades y cargas medias
4 32 2 Dientes rectos tallados en tronco de cono
bull Hacen concurrentes a los ejes bull Hacen girar generalmente 90deg a los ejes bull Igual empleo que los anteriores
I ~(
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
4 3 23 Helicoldales y en espiral
bull Se aumen ta el aacuterea de contacto (Sin vibra ciones yo rUidos ) bull Hacen transmisiones maacutes suaves y continuas bull Disminuyen el desgaste en pintildeones en soportes bull Soportan altas cargas con poco esfuerzo axial
4 324 Hipoldales
bull La diferencia con coacutenicos con dientes en espiral es que en los hipoidales los ejes no son concurrentes ni estaacuten en el mismo plano
bull La superficie generatriz del pintilde oacuten es una hipeacuterbola y no un cono bull Dientes en espiral bull Permiten multiplicaciones maacutes altas bull Permiten fijacioacuten sobre los ejes maacutes fuertes bull Lineas de contacto entre pintildeones maacutes largas bull Transmisioacuten sin vibraciones bull Menos presiones axiales bull Debido a que la superficie hiperboacutelica es un 30 mayor que la coacutenica se
puede disminuir el tamantildeo para igua l potencia a transmitir bull Soportan presiones elevadislmas (hasta 30000 kgcm bull Lubricacioacuten maacutes dificil (EP)
4 32 5 Tornillo slnfin y corona
bull Uacutetiles para desmultiplicaciones muy altas bull Se fabrican desde un diente de la corona con dos filetes del tornillo
(transmisiones de poca fuerza ) hasta va rios dientes en superficies teoacutericas (t ransmis iones de al ta fuerza )
bull Normalmente el torni llo en material mas duro (acero) y corona en material maacutes deacutebil (aleaciones de Cu)
bull Requie ren lubricacioacuten de alta untuosidad (COMPOUND)
4 3 3 Velocidad de funcionamien to
Dentro de los rangos normales de ve locidad (V) se cons idera como vaacutelido
V iexcll = KTE pero a altas velocidades una p baj a puede provocar rotura de la peliacutecula por fuerza centrifuga en el punto de contacto Poca adherencia en los dientes cuando no estaacuten en contacto
157
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
434 Potencia transmitida
Debe tenerse presente que la presiQn de contacto entre los dientes
- Es directamente proporcional a la potencia a transmitir - Es inversamente proporcional al nuacutemero de dientes en contacto a la dimensioacuten de los dientes al diaacutemetro primitivo de los pintildeones a las RPM
Nota Para una misma potencia a transmitir la temperatura de trabajo seraacute mayor cuando el pintildeoacuten es grande (radio y ancho) que cuando es pequentildeo por tanto requeriraacute un aceite de mayor viscosidad el pintildeoacuten maacutes grande
4 35 Temperatura de trabajo
Temperaturas normales de trabajo
A 50 a 60degC Para engranajes dentado recto helicoidal espiral y coacutenicos B gt 60 - 100degC Para hipoidales sin fiacuten y corona
Por tanto para el caso B se requieren aceites con aditivos ANTIOXIDANTES ademaacutes de los EP
436 Relacioacuten desmultiplicacioacuten
Para engranajes dentado recto hellcoidal espiral y coacutenico hasta 10 1 se da un soacutelo par de engranajes y la viscosidad se determinaraacute por el engranaje de mayor velocidad
Para reducciones mayores de 10 1 En los mismos pintildeones anteriores se emplearaacuten varios pares de engranajes o engranajes slnfin-corona o hipoidales y la viscosidad del aceite se DETERMINARAacute POR EL UacuteLTIMO PAR DE ENGRANAJES ya que aquiacute debe ser mayor la viscosidad que en los primeros
4 37 Naturaleza de la transmiSioacuten
Cuando son inevitables los choques o vibraciones en las transmisiones por engranajes es necesario AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL ACEITE para amortiguar los efectos de eacutestos
ISIl
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
4 38 Tipos de Lubricantes para engranajes
Aceites minerales puros Se ap li can en engranajes que trabaja bajo condiciones moderadas de operacioacuten
- Aceites inhibidores contra la herrumbre y corrosioacuten Se utilizan cuando las temperaturas son altas y existe el riesgo de contaminacioacuten con agua que cond uce a la formacioacuten de herrumbre en metales ferrosos Poseen aditivos antiherrumbre ant iespumante y antioxidantes Estos aceites tienen muy buena adhesividad pero trabajar en si sistemas de circulacioacuten donde se aplican en forma continuacutea
- Aceites minerales de extrema presioacuten Se utilizan cuando los engranajes tienen que soportar altas cargas oacute cargas de choque bajas velocidades y altas cargas Son aceites inhibidores a los que se les Incorpora aditivos de extrema presioacuten los cuales son normalmente de azufre y foacutesforo es necesario tener mucho cuidado con estos aceites cuando se aplica en reductores que trabajan en ambientes de alta humedad (ejemplo torres de enfriamiento) ya que el vapor de agua presente puede reaccionar con el azufre y el foacutesforo formando aacutecido sul fuacuterico y aacutecido fosfoacuterico que atacan los superficies metaacutelicas
Aceites compuestos Tienen como caracteristica principal su elevada adhesividad Son una mezcla de aceite mineral y sebo animal en proporciones variables Se uti lizan en reductores con engranajes de tornillo sinfiacuten - corona en donde la accioacuten de desl izamiento es muy elevada Estos aceites se pueden filtrar y enfriar sin que se separe el sebo del aceite base La adhesividad tambieacuten se logra adicionando pequentildeos porcentajes de aditivo evitando el goteo estas son sustancias sinteacuteticas
- Aceites sinteacuteticos Se utilizan generalmente en engranajes que presentan al to riesg o de deslizamiento o que trabajan a altas temperaturas por peri odos prolongados Los lubricantes sinteacuteticos requieren una adecuada combinacioacuten de aditivos y bases sinteacuteticas fluidas para incrementar los beneficios sobre los aceites minerales Los maacutes usados son Polyalfalefinas
- Grasas Su aplicacioacuten en engranajes no es muy amplia debido a que tienen poca capacidad refrigerante y porque las partiacuteculas contaminantes tienden a ser atrapadas y difiacuteciles de eliminar Se utilizan algunas veces en la lubricacioacuten de engranajes que operan a bajas velocidades y bajas cargas
159
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
son muy comuacutenmente utilizadas en engranajes abiertos y cajas de engranajes que tienden a dejar escapar aceite tambieacuten se utilizan en engranajes que operan intermitentemente porque las grasas tienen la ventaja de mantener una peliacutecula de lubricante en los dientes del engranaje aunque este no esteacute girando lo que permite proveer lubricacioacuten inmediatamente son accionados Las grasas sernifluidas sinteacuteticas son particularmente adecuadas para lubricar unidades de engranajes de por vida
Las grasas para engranajes son blandas para minimizar la friccioacuten fluida y para limitar la tendencia de los engranajes a cortar un canal en la grasa y dejar el diente del engranaje seco
Lubricantes soacutelidos Son usados cuando las -alt-as tempeiexclaturas_ de op_eracioacuteFl son muy altas o muy bajas cuando las fugas no pueden ser toleradas y cuando se debe operar en vacio Estos lubricantes son peliacuteculas secas untuosas que se aplican a los dientes de los engranajes los maacutes utilizados son el bisulfuro de molibdeno bisulfuro de tungsteno grafito talco y politetrafluoro etileno son -Gostosos tienen vida limitada contra el desgaste pero son ideales para aplicaciones especiales como aviacioacuten espacial
En la figura 35 se resentildea la recomendacioacuten de la transmisioacuten mecaacutenica de sus tractores Igualmente en las tablas 48 y 49 se presentan las condiciones para la seleccioacuten de aceites industriales
En el cuadro 50 se da la viscosidad aproximada del aceite en funcioacuten de la velocidad la carga y la temperatura considerados cada uno aisladamente Si se considera mas de uno se toma el mas critico
En resumen para una correcta lubricacioacuten se debe determinar
Calidad
Tipo (grasa-aceite)
Cantidad
Condicioacuten de trabajo-funcionamiento
Momento (Intervalos de aplicacioacuten )
I (J I)
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
TEMPERATURA AMBIENTE
VISCOSIDAD SIMPLE
---r- ~ 30middot
LU O -lt-20 D
i el tn UJ
10 0lt ~ (1) O ~ 0deg
I~- -5deg
~w 1 1--_- ~~~ 1___-----20middot
lt fI)
-300 ~1______---------35deg
32 0
23deg ~~14 D -l_---shy - -
5deg -4middot--------~--~
-13 G
-22 0
-31 0
FIGURA 35 SELECCION ACEITES DE TRANSM ISION EN FaNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE
Fuente (John Deere)
16 1
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 48 Especificaciones AGMA para la lubricacioacuten de engranajes industriales cerrados
CARACTERisTICAS TEMPERATURA AMBIENTE (F)
Tipo de unidad Distancia entre Centros y tamantildeo pul 15-60 AGMA 50-125 AGMA
Ejes paralelos Hasta 6 2(2EP) 3(4 EP)
(Reduccioacuten simple) 8 - 20 2(2EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4P)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten doble) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Ejes paralelos Hasta 8 2(2EP) 3(4EP)
(redUCCioacuten triple) 8 - 20 3(4EP) 4(4EP) mayor de 20 4(4EP) 5(4EP)
Unidad planetarias Medida de la carcaza hasta 16 2(2EP) 3(4EP) mayor de 20 3(4EP) 4(4EP)
Coacutenicos rectos o espirales Long cono de pa so hasta 12 3(4EP) 5(5EP)
Engranajes motrices 2(2EP) 4(4EP)
Unidad de alta velocidad 2
Nota el valor entre pareacutentesis es del lubricante con aditivos EP suaves indicados para aplicaciones con cargas de impacto y cargas variables Este valor es el recomendado en la nota AGMA 25201 de diciembre de 1995 Estos lubricantes no son aplicables a los engranajes slnfin-corona a menos que su fabricacioacuten asiacute lo indique
Fuente (Benitez 1992)
luacute2
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 49 Seleccioacuten del tipo de lubrican te para engranajes descubiertos
Velocidad del Pote ncia Condiciones Condicio nes T ipo de lubricante
engran aje de tra nsmit ida de tra bajo del med io Aceite gras a Otro lubricante Meacutetodo de
mayor diaacutemetro H P amb iente Grado Aditavos Grado JabOacuten y Clase cSt a lu b rica ~ i 6 n
ns(rp m) IS O NIGI aditiVOS +4 0oC
Ns gt 1000 Pt lt 10 Moderadas limpias
10 Pt s 50 Moderadas Limpias o Con trazas de polvo
Carga s de Impacto
PIgt 50 Moder alas limpia s o con traz as de polvo
320 EP
300 lt N iOOj Pt iacute) Moderad as Lirnpiexcls o ce n traz as de prlvo
Cargas de i()Oa lo
20 PI _ IS Model ada s Limpia s o con tr azas de polvo
Trazas de pO lvo humedad a temshype ratura s hasta + 60 Oc
Trazas de polvo humed ad a temshyperatu ras hasta + 135 Oc
68
150
150
220 320 no
150 320 150 22
20 320
antide s gaste
Pres ioacuten o nle middot bla
Ant ldesmiddot gaste
Pres ioacuten o ne bla
E P
Anlidesmiddot gaste iexclp
Presioacuten O niebla Inmersioacuten Pre Sioacuten o nltJhla
II1 me l 5On
A lltldesshygaste E P
Anlde s gaste
Prelon o niebla Gota -gota II1 merSlon Presioacuten o niebla InmerSioacuten
re soacuten o niebla InmerSloacuten
2 CalCIO an shyticorrosivo
Manu al
2 Lit io o soshydio antio) shydante ant ishycorrosIvo
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Continuacioacuten
Velocidad del Potencia Condiciones Condiciones Tipo de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diametro HP ambiente Grado Aditivos Grado Jaboacuten y Clase cSt a lubricacioacuten ns(r p m) ISO NIGI adilivos +40oC
20 A 75 Moderados Agua particulas Asfaltlcao 80 000 metallcas y abrashysivas y temperaturas hasta + SOOoC
Cargas Impaclo Limpias o con 220 EP Presioacuten Ttrazas de polvo 320 InmerSioacuten
Agua particulas Asfaltlcas 270000 metallcas y abrashysivas y temperatura hasta +60oC
300 Ns 1000 PI gt 75 Moderadas Lim ias o con 320 Antides middot Presioacuten tralasa de 460 gaste Inmersion
Cargas Impacto polvo 320 E P Pres ioacuten 460 Inmersioacuten
Moderadas Agua partlcu- Asfaacuteltico 270 000 Manual Cargas impacto las metalicas y 70000
abrasivas y temshyperaturas hasta + 50degC
Ns 300 Pt lt 30 Moderadas Limpias o con 220 Antldes - Presioacuten tralas de 320 gaste Inmers ioacuten
Cargas Impacto polvo 220 EP Presioacuten 320 Inmersioacuten
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Continuacioacuten
Velocidad de l Potencia Condiciones Condiciones TipO de lubricante engranaje de transmitida de trabajo del medio Aceite grasa Otro lubricante Meacutetodo de mayor diaacutemetro ns(r pm)
H P am biente Grado Ad itivos ISO
Grado NI GI
Jaboacuten y aditivos
Clase cSt a +40oC
lubricacioacuten
Pt lt 30 Moderados o Agua particulas Asfaacutelticao 80000 Manual cargas impacto metaacute licas y abrashy
sivas y temre raluras hasta + 50 C
30 ~ Pt Moderadas o limpias o con 320 E P Pres ioacuten cargas impacto trazas de polvo 460
100 agua particu shy Asfaacuteltica 270000 Manual las metaacutelicas y abrasivas y temshyperaturas hasta + 60 Oc
PI gt i00 Mod erasa o limpias o con 460 Presioacuten cargas de 101 shy trazas de polG 680 Inmersioacuten paclo Agua particI Asfaacute ltica 700000 Manual
las metaacute lica s y abrasivas y te peraluras hilsta + 60 Cc
Fuenle (B HeZ 1992)
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 50 Regla praacutectica para la seleccioacuten aproximada de la viscosidad del aceite
Viscosidad Factores Baja Media Alta
VELOCIDAD Alta Media Baja
CARGA Baja Media Alta
TEMPERATURA Normal Media Alta
Fuente (Romero 1990)
Clasificacioacuten de la Viscosidad Clasificacioacuten Temperatura Clasificacioacuten Velocidad en funcioacuten grado ISO Normal 1QdegC - 35degC Baja O -450RPM Baja ISO 32 - 68 Media 35 degC - 59degC Media 450 -900 rpm Media ISO 100 - 150 Alta gt59degC Alta gt900 rpm Alta ISO 220 - 680
439 Normas para determinar la periodicidad de cambios de aceites de transmisioacuten
bull Cuando la transmisioacuten es nueva
Se haraacute el cambio a las 300 oacute 400 horas para eliminar las partiacuteculas metaacutelicas abrasivas
Se cambiaraacute el aceite y se llenaraacute el caacuterter con un aceite de deacutebil viscosidad rodando la maacutequina en vaciacuteo y baja velocidad durante poco tiempo
En transmisiones viejas Se recomienda tomar muestras de aceite
Cada 500 1000 Y 2000 horas se analizan estas muestras Presencia de barros oxidacioacuten del aceite
16ltgt
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
En general No hay plazos fiJOS para cambi os de lubricantes de transmisioacuten deben tenerse antes de fijarlo condiciones de trabajo ta les como condiciones de contaminacioacuten del lubricante condiciones genera les de trabajo de la maacutequina y lubricante
44 Consideraciones para seleccioacuten de un lubricante para cojinetes lisos
bull La Viscosidad del lubricante juega un papel importante en la seleccioacuten del lubricante y debe ser inversamente proporcion al a la ve locidad y directamente proporcional a la carga
bull Teoacutericamente debe estud iarse a los cOJlOetes baJo lubricacioacuten hidrodinaacutemica pero en la realidad tenemos lubricacioacuten untuosa o li mite para la cual debe contarse con la untuosidad buena de l lubricante como en gui as y des llzadores de lenta velOCidad de traslaci oacuten y fuertes cargas
bull Las altas temperatura s de trabajo eXigen alta res is tenCia a la OXidacioacuten en el lubricante y adecuada seleccioacuten de la Viscosidad
bull Las altas cargas d lO aacutemica s vibraci ones choques y ca mbios de direccioacuten exigen altas resistencias a la pe liacutecula o sea aditivos EP o milo presiones ademaacutes de la viscosidad adecuada
bull El sistema de lubricacioacuten que se usa influye ta mblen en la seleccioacuten del lubricante
CAacuteLCULOS
Si se tiene W Carga tota l a soportar
P =Carga unitaria a soporta r
L Ancho de la superfi c ie proye ctad a de soporte de l COJinete
8 Rad io medio del des lizador o patin
N Nuacutemero de patines o des lizad ores
W 2 (1 ) P = -- en kgcm para cOJlOetes pla nos enteros
LD
167
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
(2) r = W en kgcm 2 para patines o deslizadores l3 L N
44 1 Cargas Unitarias Maacuteximas seguacuten el trabajo del cOjinete y el meacutetodo de lubricacioacuten
La tabla 50 muestra las cargas unitarias maacuteximas en kgcm 2 (P) seguacuten el trabajo del cojinete y el meacutetodo de lubricacioacuten Siendo
D =diaacutemetro del eje en cm N = RPM del eje
442 Lubricacioacuten de cojinetes lisos
La Eleccioacuten del lubricante adecuado para un cOjinete liso (fiJo chumacera) no debe basarse solamente en su viscosidad sino ademaacutes en las propiedades fiacutesicoshyquiacutemicas del lubricante por tanto los caacute lcu los teoacutericos deben apoyarse en investigaciones praacutecticas que analicen el coeficiente de friCCioacuten caudal de aceite temperatura potencia absorbida por el cojinete etc (Ver cuadro 52 )
CUADRO 51 Cargas en cojinetes
TRABAJO DEL
COJINETE
CARGA UNITARIA SEGUN EL METOOO DE LUBRICACiOacuteN (kgcm)
Engrase discontinuo
Engrase por gravedad o goteo
Engrase por anillo lubricador
Engrase a presioacuten
1) Sometidos a cargas constantes
2) Sometidos a cargas intermitentes o instantaneas EJ Prensas
3) Sometidos a cargas intermitentes de cierta duracioacuten
4) Cargas frecuentes e intermitentes (maacutequinas ~Iternallva~)
- -
7-0014 NO
350-0056 N O para NO $ 2 500
140-0042 NO
No debe usarse
- - -
13-00 145 NO
350-0 056 NO para NO $ 3 500
140-0020 NO
35-0 01 ND
-
10 para No Ogt
4800 23-0026 N O para NO lt 4800
350-0048 NO
140middot0014 NO
40- 001 4 110
- -
125 para NO lt
10000 1150000084 NO para U bJ ce
10000
350-0028 NO
140-0007 NO
50-0 01 NO
----shy
I (
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 52 Orientaciones praacutecticas sobre seleccioacuten dellubrJcante
EMPLEO
Para altas velocidades Poca potencia del motor
(Bombas centrifugas)
2 Poca carga Velocidades entre 1000 y 2000 RPM (Maquinas herramientas)
3 Carga media Velocidad media (Transmisiones y mOVimientos poco severos)
4 Cargas fuertes Velocidades lentas
VISCOS IDAD ENGLER A 50degc
13335 39031211
3 5 3 70 1211 32452
703120 245 2 a 4204
12 0 420 4
NOTA Las viscosidades marcadas en el cuadro anterior deben aumentarse SI la temperatura de operacioacuten es mayor de los 50degC y rebajarse si es menor de los 50degC
443 Recomendacion praacutectica de lubricantes en funcioacuten de la carga velocidad lineal del eje y temperatura del aceite a la salida del cojinete
En el cuadro 53 se sentildealan algunas recomendaciones en funcioacuten de las cargas
45 Aceites para motores a gas
Los requerimientos de lubricacioacuten de estos motores son menos criticas que los de motores Diesel a gasolina Poseen aditivos especiales que proveen estabilidad a la oxidacioacuten y a la nltracioacuten inhlbldores de herrumbre y corrOSioacuten y aditivos antidesgaste Los motores lubricados con estos aceites permanecen maacutes limpios requieren menos mantenimiento y operan con mayor eficiencia que con otros tipos de aceites
Los combustibles utilizados son el propano liacuteqUido (LP) y el gas natural (N) Dan lugar a una combustioacuten limpia y no causan problemas de dilucioacuten por combustible en el aceite En servicio la viscosidad del aceite aumenta como resultado del proceso de oxidacioacuten El TBN del aceite utilizado no se requiere que sea alto por lo que el nivel de detergencia es baJO Para motores a gas se formulan aceites especiales sin embargo aceites del tipo API se yo es y ee dan buenos re~ltdo SIe emple un aceite SF el nivel de ceniza 8ulfatdbullbull debe er bajo
16lt)
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 53 Recomendaciones praacutecticas
Carga que Presioacuten en Velocidad Temperatura Viscosidad soporta el ejeshy kgcm 2
lineal en del aceite Engler a 50degC clase mUseg Salida de l
cojinete oC (SS UA 100degF)
Muy ligeras Hasta 2 De 02 a 10 Hasa 30degC 16 a 20 De 30 a 50degC (5035 a 644)
Ligeras De 2 a 10 De 0 2 a 50 De 50 a
100 De 100 a
150
Hasta 50degC 4 0 (138)
30 (1010)
Medianas De 10 a 80 De 02 a 50 De 50 a
100
Hasta 50degC 60 (2084) 4 0 (1370)
Pesadas
-shyI
Maacutes de 80
-
De 01 a 10 De 10 a 25
De 25 a 10 0
-shy -shy
Hasta 50degC 1200 Y maacutes (420 Y maacutes) 100 (3510) 80 (2790)
-
Nota Esta tabla estaacute basada en la norma OIN Nuacutemero 51501
46 Aceites para transmisiones au tomaacuteticas (ATF)
Los aceites ATF de tipo GM (Generl Motors ) son maacutes utilizados El tipo DEXRON II (especificacioacuten GM-6137-M) es el que se emplea en la actualidad en todo el mundo el tipo anterior DEXRON (GM60-37-M) se utiliza en algunos paiacuteses europeos en donde los fabricantes auacuten no han aprobado el DERON 11 Los de tipo A sufijo A se emplea para muy pocas ocasiones El DERON 11 cubre estas especificaciones Dentro de las caracteriacutesticas que presentan los aceites de tipo ATF se tienen
Baja viscosidad (SAE 10)
Buena fluidez a bajas temperaturas
Propiedades antiespumantes
170
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Antiherrumbre
Compatible con sellos retenedores etc
Estabilidad a la oxidacioacuten a temperaturas moderadas altas
Propiedades de EP
Entre los ensayos para los fluidos de transmisiones automaacuteticas se tienen los de oxidacioacuten friccioacuten y desgaste
Desde 1987 se ha venido desarrollando la nueva especificacioacuten DEXRON 111 debido a los siguientes aspectos
Economiacutea de combustible
Embragues del convertidor controlados electroacutenicamente
Uso de transmisioacuten delantera
Menor tamantildeo de los vehiacuteculos y sus trenes de potencia
Embragues sin asbestos
Introduccioacuten de transmisiones de variacioacuten continua
Los aceites de tipo TD-2 y C-3 se emplean como fluidos para transmisiones de servicio pesada aprobados por la Caterpillar y por Allison de GM respectivamen te
47 Relacioacuten entre la calidad del combustible y el lubricante del motor
Adecuar el lubricante al tipo y calidad de combustible que se utiliza en un motor es imprescindible para obtener un funcionamiento optimo En motores estacionariOS existe la tendencia a utilizar combustibles de menor calidad Aun cuando existen combustibles de calidad superior el costo de ellos hace que se busquen alternativas de utilizacioacuten de aquellos de calidad menor Ante esta circunstancia se estaacute eXigiendo a los lubricantes que sup lan de alguna forma la perdida de calidad en los combustibles
El uso de combustibles de menor calidad puede afectar el funCionamiento de un motor al disminuir su Vida uacutetil y aumentar las necesidades de mantenimiento Para prevenir estos efectos se requiere el uso de lubricantes de alta calidad
171
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
La contaminacioacuten del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es mas raacutep ida en sus efectos deteriorantes que el aacutecido sulfuacute ri co producido por el alto con tenido de azufre en los combustibles
La Caterpillar recomienda seleccionar el aceite de motor clasificado por el API y que tenga el valor de numero base total (TBN ) que corresponde al contenido de azufre en el combustible Agrega en varios paises el contenido de azufre en el combustible estaacute limitado al 05 en este caso el valor del TBN apropiado es (TBN 10) Si no se conoce el contenido de azufre utilizar TBN 20
Los factores que generalmente se consideran para decidir el uso de combustibles y lubricantes alternativos en un motor son
Tipo de servicIo del motor Frecuencia de mantenimien to Costo del mantenimiento Costo del combustible Costo del lubricante Costo de repuestos Costo de purificaciones del combustible Periodo de cambio de ace ite Exigencias del fabricante del motor
148 Seleccioacuten de aceites hidraacuteulicos
La seleccioacuten y cuidado de los fluidos hidraacuteulicos tendraacute un importante efecto para el comportamiento y la vida de los componentes hidraacuteulicos El teacutermino fluido designa a cualquier liacutequido o gas sin embargo el teacutermino fluido se usa dentro de la hiidraacuteullca para referirsse a liqu idos usados como medio de transmisioacuten de potencia
La hidraacuteulica es un med io de transmisioacuten de potencia que tiene como caracteriacutesticas importantes las siguientes
Respuesta raacutepida Alta eficiencia Compacto En pequentildeos paquetes se transmiten altas potencias Velocidad variable
- Permite en un rango de ve locidad tener una amplia gama - Permite la variacioacuten de velocidad manteniendo un torque constante
Potencia= presioacuten x cauda l =gt Sistema hidraacuteulico
Potencia = Torque x ve locidad angular =gt Sistema rotativo Potencia = Fuerza x velocidad =gt Sistema lineal
17
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Controlanndo el factor presioacuten se controla
El factor torque =gt en un sistema rotativo El factor fuerza =gt en un sistema lineal
Controlando el factor caudal se controla
El factor velocidad angular - sistema rotativo El factor velocidad =gt sistema lineal
Los sistemas hidraulicos son reversibles Protegidos a sobrecargas (vaacute lvulas de aliv io) Precisos Facilidad de control
Pueden ser operados
Manualmente Electroacutenicamente Neumaacutetlcamente Electroacutenicamente Automaacutetas programables computadores
Facilidad y baJO costo mantenimiento Faacutecil montaje
Es de destacar que son los fluidos hidraacuteulicos los que contribuyen principalmente a que las anteriores caracteriacutesticas puedan darse
4 81 Propoacutesitos de los fluidos hidraacuteu li cos
Los fluidos hidraacuteulicos complen cuatro objetivos primarios
Transmitir potencia Lubricar partes en movimiento Sellar la tolerancia entre las partes Refrigerar o disipar calor del sistema
4 82 Transmisioacuten de potencia
Como medio de transmisioacuten de potencia el flUido hidraacuteuliCO deberaacute flUir facilmente a traveacutes de las liacuteneas y pasajes de las vaacutelvulas y demaacutes componentes del sistema Mucha resistencia a fluir crea considerables perdidas de potencia El fluido tambieacuten deberaacute ser tan incompresible como sea posible para que la
173
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
propiedad o capacidad de respuesta raacutepida perm ita e l arranque de la bomba o la vaacutelvula correspondiente sea accionada
4 83 Lubricacioacuten
La lubricacioacuten interna de los componentes de un sistema hIdraacuteulico es suministrado por el flu ido V ickers recomienda la nueva generacioacuten de aceites industriales que contengan adecuadas cantidades de adItivos antidesgaste Para servicios de hidraacuteulica en general estos aceites ofrecen proteccioacuten contra el desgaste a motores y bombas asegurando una la rga vida Ademaacutes ellos proveen buena desmulsibilidad dando una buena proteccioacuten contra la corrosioacuten Estos aceites son comuacutenmente conocidos cono aceites hidraacuteulicos tipo antidesgaste
La experiencia igualmente ha demostrado que las viscosidades SAE 10W y 20 shy20W para aceites automotores que tengan la designaCioacuten API SO SE Y SF son excelentes para servicios hidraacuteu licos severos donde hay poca o nada cantidad de agua presente El uacutenico factor negativo es su detergencia y esto hace que tiendan a retener el agua y emulsionarse evitando una larga Vida Estos aceites son altamente recomendados pa ra sistemas hidraacuteul icos de equipo moacutevil
484 Propiedades de sel lamiento
En varias partes de los componentes hidraacuteulicos el aceite es el uacutenico sello No hay sellante entre el carrete y el cuerpo de una vaacutelvula para minimizar fugas entre el traacutensito de alta presioacuten al de baja pres ioacuten El ajuste mecaacutenico y la viscosidad determina la cantidad de fugas
4 85 Importancia de la viscosidad
Para cualquier eq uipo hid raacuteulico la viscosid ad debe ser un compromiso Una alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre superficies de los componentes Sin embargo una alta vi SCOSidad Incrementa la friccioacuten dando como resultado
A lta resistencia a fluir Incremento del consumo de potenCia dadas las peacuterdidas Altas temperaturas Incremento de las caiacutedas de presioacuten por la resIstencia Dificu ltad en la separacioacuten de aire del aceite en el depoacutesito
Por una baja viscosidad se tienen tambieacuten los siguientes problemas
Incremento de fugas internas
174
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Excesivo desgaste en algunos elementos en movimiento sometidos a altas cargas pueden ocurrir el rompimiento de la peliacutecula de lubricacioacuten de aceite El rendimiento de la bomba se reduce causando operacioacuten lenta del actuador El incremento de temperatura puede ocurrir por fugas internas
En el cuadro 54 se presenta una comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos el cual es un buen referente para una adecuada seleccioacuten
486 Limpieza de un sistema hidraacuteulico
Deben tenerse algunos cuidados para asegurar que el sistema esteacute siempre limpio
Limpiar y lavar con disolvente para remover tmtas costras de soldadura
Filtrar cada recipiente de aceite para evitar introducir contaminantes
Filtraciones Se debe colocar un sistema de filtracioacuten continuacutea para extraer elementos extrantildeos ocasionados por desgaste normal y corrosioacuten etc
CUADRO 54 Comparacioacuten de diferentes fluidos hidraacuteulicos
Tipo aceite Lubricacioacuten Resistencia Estabilidad Impacto al fuego ambiental
Agua-glicol Muy buena Excelente Buena Muy bajo convencional
Agua-gicol Excelente Excelente Buena Muy bajo high perform
Aceite Antidesgaste Excelente Pobre Excelente Muy alto (mineral)
Sinteacuteticos Excelente Regular Buena Alto esteres
Emulsiones Ag ua-aceite Pobre Pobre Pobre Alto
Fuente (Tovar 1992)
175
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Filtro de succioacuten Se debe colocar a la entrada de la bomba para atrapar partiacuteculas mayores que puedan ocasionar dantildeo
Tapones magneacuteticos Se recomienda la util izaCioacuten de elementos magneacuteticos dentro del tanque para atrapar partiacuteculas ferrosas
Filtro aire Se recomienda utilizar filtros de llenado y aire para atrapar las partiacuteculas suspendidas en el aire
4 87 Capacidad del tanque
Se recomienda la utilizacioacuten de tanq ues con una capacidad de dos (2) a tres (3) veces la capacidad de la bomba
4 88 Factores importantes para la seleccioacuten de un aceite hidraacuteulico
Aditivos antidesgaste El aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar altas caracteriacutesticas antidesgaste
Vi scosidad Se precisa tener viscosidad adecuada para lograr una pelicula lubricante estab le en correspondencia con la te mperatura de operacioacuten Indice de viscosidad El iacutendice de viscosidad para un aceite hidraacuteulico no debe ser in ferior a 90 los aceites multigrados Illcorporan aditivos para mejorar el iacutendice de viscocidad Limpie
149 Lubricacioacuten de motores eleacutectricos
Los motores eleacutectricos son elementos mecaacuteniCOS muy comunes en la industria y sin los cuales dificilmente se podriacutea n mover los equipos Su desarrollo ha permitido aprovechar la energiacutea hidraacuteulica casi en un 100 Y con relativamente poco mantenimiento Sin embargo como cualuier otro mecanismo que impllique movimiento reuiere de una correcta lubricacioacuten
En los cuadros 55 y 56 se presen tan las frecuencias y viscosidades maacutes utilizadas en la lubricacioacuten de motores eleacutectricos
410 Frecuencia de lubricac ioacuten
En los cuadros 57 y 58 se expresan diferentes criteri os para definir la periodicidad del cambio de los lubricantes considerandoo diferentes maacutequinas equipos yo sistemas
176
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 55 Seleccioacuten de la viscosidad del aceite para diferentes tipos de motores eleacutectricos
Grado ISO
Tipo de cOjinete Sistema Vel ocidad Velocidad Lubriicacloacuten de operacioacuten operacioacuten
1500 rpm gt 1500 rpm
Rodamiento de Presioacuten anillo 32 32 bolas de rodillos disco inmersioacuten cilindricos Rodamientos Prestan anillo 100 100 de rodillos a rotula diSCO Inmersioacuten
Fuente (Albarraciacuten 1993)
CUADRO 56 Frecuencia de relubrlcacioacuten en meses para motores eleacutectricos lubricados por grasa empacada
Potencia motor kw4pl Tipo Orientacioacuten 020-560 8-32 40-1 25 160-250 gt 250
ServicIo eje Y -7 5 10-40 50-150 200-300 gt 300
Suave Horizontal No requiere No requiere 48 24 12 vertical 36 18 9
Estandar o H No requiere 48 18 12 6 moderado V 36 12 6 3
Severo H 48 18 9 6 3 V 18 6 l 12 v
Muy H 9 4 4 3 2 Severo V 6 3 2
Fuente (Albarraciacuten 1993)
H Horizontal V Vertical Suave Motores que operan intermitentemente o con poca frecuencia (1
diacutea) Estandar Motores que operan una a dos veces por diacutea como en maacutequinas
herramientas aire acondicionado compresores de garajes bombas de agua refrigeracioacuten
Severo Motores que operan 24 hdiacutea Ventiladore s maquinaria mineriacutea s siderurgica etc
177
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 57 Simbolos geomeacutetricos para especificacioacuten de frecuencia de lubricacioacuten
Siacutembolo Frecuencia Siacutembolo Frecuencia
( Mensualc ada turnoD
o Diario BimensualQ
n Cada dos TrimestralO diacuteas
Dos veces Semestral ~ semanal D
Semanal Anual
Quincenal
17S
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 58 Frecuencia aproximada de lubricacioacuten
Equipo Revisar y ap licar Frecuencias si es necesano Meses Cambio
horas
Rodamientos con grasera 3 rodamientos con grasa empacada 6-12 Cojinetes lisos con aceite (por anillo collar etc) Diana 6 Cojinetes lisos con grasera QUincenal Reductor con aceite Semana l 612 Reductor con grasa Semana l 5 Engrana jes abiertos con aceite Diana engranajes abiertos con grasa Semanal Sistema centralizado de aceite a plena perdida DiariO Sistema centralizado de grasa a plena perdida Diario Sistema centralizado de circulacioacuten Semanaa l 6-12 Acoplam ientos engrasados Semanal Acop iamientos aceitados Semanal Cadenas de rodillos engrasadas Semanal Cadena de rod illos Aceitados DiariO Cadenas de rodillos por inmersioacuten Semanal 12 Excentricas aceitada CI turno Excentllcas engradasa CI turno Continuacioacuten Aguias aceltetadas CI turno Guias engrasadas CI turno Lubricador en lineas de aire DiariO Sistemas hldraullCos Semanal -12 Compresores de aire (pistones) DiariO 200 300 Compresores de aire (rotativos) DiariO 500
Motores a gasolina estacionariOS DiariO 300 Motores dlesel estacionallos DiariO 300
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Estas frecuencias estaacuten sujetas a ser modificadas de acuerdo con los
resultados de los anaacuteliSIS de laboratOriO
179
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
J411 Identificacioacuten de lubricantes
Para efectos de evitar riesgos en la ap licacioacuten de los lubricantes existe un coacutedigo internacional de colores une perm ite la identificac ioacuten del tipo de lubricante Ver cuadro 59
f 412 Causas que alteran los aceites y disminuyen los inntervalos de cambio en motores de combustioacuten interna
Hay al teraciones en los aceites (gomas laca s barnices carbonilla dilucioacuten del aceite envejecim iento prematura etc) que ng son debidas al lubricante ni a fallas del sistema de lubricacioacuten sino a la alteracioacute n o mal funcionamiento de alguacuten oacutergano del motor
A continuaCioacuten se analizaraacuten las princlpa lc alteraciones del motor que influyen en la lubricacioacuten
412 1 Carbura cioacuten defectuosa
Es di ficil auacuten en moto res nuevos una carburaCioacuten correcta Inciden todos los defectos en una combustioacuten in completa que reduce el re vestimiento teacutermico
Combustiones lentas por mezclas muy pobres o temperaturas del motor por debajo de la de reacutegimen oxidacioacuten del aceite en la parte superior del cilindro producieacutendose gomas barros y concreciones carbonosas
Mezclas muy ricas No se quema toda la gasolina y escurre el exceso hacia el caacuterter producieacutendose dilucioacuten y contaminacioacuten del aceite
Bomba de com bustible que derrame gasolina al caacuterter Produce dilucioacuten del aceite
Gasolina con bajo iacutendice de octanaje Produce calentamiento excesIvo del motor facilitand o la oxidaCioacuten del aceite
Gasolina con alto iacutendice de octano a base de tetrae tilo de Pb Produce corrosioacuten por los aacutecidos formados que alteran allubflcante
412 2 Sistema de refrigeraCioacuten defectuoso
Altas temperaturas en el motor Producen envejecimiento prematuro oxidaCioacuten baja viscosidad que a su vez facilitan la rotura de la peliacutecula lubricante y averiacuteas graves
IX O
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 59 Coacutedigo internacional de colores para identificacioacuten de lubricacioacuten
IiQQ lubricante
Aceite Grasa
Turbinas vapor hidraacuteulicas
Reductores motores o reductores
Bombas centrifugas y alternativas
Sistemas hidraacuteulicos
Compresores (alternashytivos tornillos lobulos paletas deslizantes y centrifugos de aire
Compresores de refrigeracioacuten y otros gases
Cilinndros de vapor y a plena peacuterdida
Transferencia de calor dieleacutectricos
Motores de el
Caja y diferencias
Tran smisiones automaacuteticas
Multishypropoacutesito A ltas temp Sinteacutetica s
Lubricante de pelicula soacutelida
Color para idenlificacion aceite
Amarillo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJo
Naranja
Gris oscuro
Negro
Azu l oscuro
Verde esmeralda
Azul c laro
Crema Gris claro VinO tinto
Cofeacute
Color del nombre del aceite
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
ii~lcHIlO
Blanco
Negro
lt-0
Negro Negro Blanco
Amd iillo
Color del circulo
Negro
ROJo
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Ama ril lo
Blanco
Negro
Negro
Negro Negro Blanco
Amarillo
Color del numero del circulo
Amanllo
Blanco
Morado
Verde oscuro
ROJ o
Naranja
GriS oscuro
Negro
Azul oscuro
Verde esmeralda
Azul cla ro
Crema Gns claro Vino tinto
Cafeacute
Fuente (Albarraciacuten 1993)
Illl
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Bajas temperaturas en el motor Producen altas vIscos idades y dificultades de flujo del lubricante mala carburacioacuten que a su vez provocan la condensacioacuten del vapor de agua productor de lodos y emu lsiones
412 3 Sistema de encendido defectuoso
Chispa atrasada Produce combustioacuten incompleta diluyendo el aceite con el combustible que no se quema
Chispa adelantada Produce calentam iento que a su vez ocasiona baja de viscosidad oxidacioacuten del aceite
Bujias o ca bles rotos Produce fallas en la ignicioacuten provoca ndo dilucioacuten del aceite con la mezcla no quemada
4124 Desgaste excesIvo del pistoacuten-anillo-cilindro
Produce paso de gases y combustible del Ci lindro al caacuterter (con la dilucioacuten y suciedad del aceite) rebajan el punto de inflamaCioacuten del aceite agua aacutecidos y residuos Produce tambieacuten el paso de aceite del caacute rter al cilindro provocando el gasto excesivo (quemar aceite)
NOTA En moto res nuevos hay paso de gases del cilindro al caacuterter 3 a 4 pies3minuto = 0142 mt3iexclminuto
En motores con desgaste cilindro-anillos 14 a 15 pies 3 iexclmlnuto = 0425 mt3 iexclminuto
4 125 Fallas en el sistema de distribucioacuten (mal reg laje)
Juego de taqueacute exceSIVO no hay completa admisioacuten ni completa expulsioacuten dando combustiones lentas y aumento de temperatura interna
Ile
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
5 MEacuteTODOS DE LUBRICACiOacuteN
Son diversos y muchas veces complejos los sistemas y mecanismos utilizados para la aplicacioacuten de lubricantes A continuacioacuten se resentildean los mas comunes utilizados en aplicacioacuten de grasas y aceites En la figura 36 y cuadro 60 se presentan criterios y recomendaciones para la seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten maacutes adecuado
51 Aplicacioacuten de grasas
51 1 Copas engrasadoras
Las copas fueron desarrolladas para evitar la necesidad de desarmar el COjinete para aplicar grasa a sus superficies de rozamiento Meacutetodo maacutes utilizado para aplicacioacuten de Maquinaria y Equipo Agricola (Ver figura 37)
51 2 Cojinetes cargados con grasa
Algunos cojinetes funcionan en cajas o caacuterteres que se llenan de grasa desde faacutebrica Por lo tanto no requieren de nuevas aplicaciones
513 Sistemas de presioacuten
Inyectores o pistolas se emplean para aplicar grasa a cojinetes bajo alta presioacuten
514 Manual
En el momento de muchos rodami en tos la primera lubricac ioacuten se hace manualmente En engranajes abiertos se aplica con espaacutetu la
52 Aplicacioacuten de Aceite
Son diversos los meacutetodos y los mecanismos utilizados para lubricar con aceite aquiacute se resentildean los maacutes util izados en Maquinaria Agricola y Agroindustr ial
521 Lubricacioacuten Manual
Cuando el aceite es suministrado al cojinete por medio de un agujero de aceite a intervalos mas o menos regulares utilizando aceitera embudo brocha Lubricacioacuten de baJo costo y de faacutecil apl icacioacuten para cualquier tipo
18J
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Manual
Bantildeo----------------------- ---- - -- - - ~-~~-------shy~
N ie bla
G lO 14 16 18 20 22 24 26 28 302 4 6 2
Veloc iexcldad -linea primitiva mseg
FIGURA 36 Seleccioacuten del meacutetodo de lubricacioacuten para engranajes
Fuente (Benitez 1992)
1(1 elubtlc Jcon Ile lJ If HC es necesaria
CUl ldo h~y al10 riesgo de que la grasa Quede
LJ un p ureia s pueden (OrlUu a la raplu3rneole COntamina avella L OlJluraClones son Ifnpor d a o $1 se pr9c~ Quelanl es diSPOSItIVOS de protecc lCn pashy la grasa Obture Contr a t- e llar la entrada de mpurelas la humedad
La gra sa llueva E- Il IPUJ3
a la v~Ja a Ildves del laberlntuacute y lamOlen a las Inlpu elas
FIGURA 37 Lubricacioacuten mediante copas engrasadoras
Fuente (SFF 1985)
1-1
Irnpureias 4ue enlteacutetn a I raves de la Obl uraC lon latlC lrrlllC3
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
CUADRO 60 Recomendaciones de sistemas de lubricacioacuten para condiciones criticas
CONDICION SISTEMA RECOMENDADO
Altas temperaturas (gt 150degC)
Temperatura Normal
Baja Temperatura laquo-20degC)
Alta veloddad
Media velocidad
Baja veloddad
Polvo y sudedad
Humedad
Vaclo (Lubrlcadones espedales)
Clrculadoacuten
Grasa Manual niebla a presioacuten drcuJadoacuten
Grasa o aceite a perdida niebla salpique cJrculadoacuten
Clrculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla salpique drculadoacuten
Grasa o aceite a peacuterdida niebla drculadoacuten
Grasa espedal a peacuterdida crculadoacuten_
Grasa o aceite a peacuterdida drculadoacuten
Grasa a peacuterdida total
Fuente (Benltez 1992)
de lubricante Especial para engranajes abiertos de baja velocidad y servicio pesado
52 2 Aceitadoras de gota y de alimentacioacuten visible
Este consiste en una copa o recipiente pequentildeo que da alimentacioacuten a un tubo de aceite el cual a su turno descarga el lubricante en un agujero en el cojinete En la Figura 38 se ilustra un mecanismo de lubricacioacuten por goteo
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Lubricac ioacute n por goteo de ace ite Alimentando ace ite a los rodam ientOs
en cantidades extremadamente pequeshyntildeas (unos 10 mg middoth dependiendo del
tamantildeo de rodamiento) se puede conshysegu i r una pellcu la de aceite reSisten shyte a la carga que nace que el rozashymiento sea lo menor posib le y que la temperatura sea baja y estable La dlfishyu lt ad estriba en la ailmentacloacuten de Ilas cantidades e)(tremada mente peshy
le ras ce 70rma adec uumlada Se ha VISshy
to que es posible con la ayuda de un IUDrlcador por goteo Inyectar aceite a c iertos Intervalos en un tUDa y transshy
ponar el ace ite a traves de el has ta el rodam ient o mediante aire a pres ioacute n Ila manOOIO as lubrlcaClon por goteo
de ace ite E aceite sumin istrado por el lu bricador se distribuye por el caushy
dal continuo de aire comp rim ido a lo
largo oe la pared de l tubo de forma
l e el acei te se oespiaza a traves de el El acei te se Inyecta en el rodamienshyto a traves de un Inyector Se crea una sobreoresloacuten en el conjunto del rodashy
miento que protege contra las ImpushyreZ3S Despues de Su paso a t raves del rodam iento el aceite se debe drenar de for ma elec tIva
-- ~i a c iquest 2 ae amp
~~
uacute m a
~ ---
e r c ~ -=1--shy ~
~ ~~
~ ~ rlt j ~ plm l middotshy-r-C iacute o aa
middot - -- ~1 ~ _ _ 1 - - ---shy - I- ~) ~
-J ~
I ~ r
FIGURA 38 Lubricacioacuten por goteo
Fuente (SKF 1985)
I S I)
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
523 Aceitadores de sifoacuten
Generalmente consiste en una copa de aceite provista de un tubo central el cual extiende maacutes allaacute de la base o fondo de la copa quedando atornillado en el agujero de aceite en la taza del cojinete o en un tubo de entrega unido al cojinete
524 Bantildeo de aceite o (Inmersioacuten)
Es la maacutes corriente y sencilla Usada para engranajes con velocidades lineales S 800 mmmuto Los cojinetes y engranajes que funcionan en bantildeo de aceite se lubrican automaticamente por inmersioacuten Esta lubricacioacuten es tiacutepica para los sistemas de transmisioacuten mecaacutenica de maacutequinas y equipos agriacutecolas Es la forma maacutes sencilla de lubricar y adecuada para bajas- rpm (Ver figura 39)
El nivel de aceite que la rueda mayor sumerja soacutelo las x partes de los dientes Inferiores
Los excesos Producen recalentamiento y deterioro de la maacutequina
525 Lubricacioacuten por chorro o duchas de aceite a presioacuten
Se utiliza en transmisiones con ve locidad lineal demaacutes de 800 mtlminuto Cuando existen engranajes son muy anchos (10 moacutedulos o maacutes) se usa ducha a presioacuten Cuando la potencia a transmitir es muy alta yo la velocidad lineal es mayor de 3000 mtlminuto la ducha o chorro se aplicaraacute despueacutes o en el punto de contacto -NO ANTES DE EacuteSTE- para refrigerar y evitar espumas y turbulencias en el lubricante
El caudal El criterio es variable
Caudal para lubricar
Caudal miacutenimo La norma general 3 litros h-HP transmltldo- tren de transmisioacuten
Caudal para refrigerar de 5 a 10 veces lo anterior
Nota Cuando la potencia a transmitir yo el nuacutemero de engranajes es muy alto el aceite se calentaraacute y seraacute necesario refrigerarlo sin exceso porque afectar la viacosldad dificultando el bombeo
11i7
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
~~
Bantildeo de aceite
Esta es la forma mas sencilla de lubri shycar adecuada para velocidades de ro shytacioacuten lentas Cuando el rodamiento no gira el nivel del bantildeo debe quedar Justo por debajo del centro del eleshy
mento rodante mas bajo En rotacioacuten el aceite es elevado y se introduce por las partes del rodamiento gira con eacutel y retorna al bantildeo
FIGURA 39 Lubricacioacuten por bantildeo de aceite
Fuente (SKF 1985)
I~ ~
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
En este caso es necesario filtrar el aceite y la mejor combinacioacuten es el filtro mecaacutenico (cartuchos) + fi ltro magneacutetico No se aconsejan filtros con carbones activados porque detienen parte de los aditivos al filtrar
526 Lubricacioacuten por barboteo (salpiq ue)
Se ongina por la velocidad de rotacioacuten de los engranajes unida a la fuerza centriacutefuga que crean dentro del carter una niebla de aceite Se le puede adicionar a los engranajes resaltes cucharillas y aletas que al batir el aceite aumentan la niebla lubricante Cucharilla s especiales distribuyen el lubricante Es muy utilizado en maacutequinas con ciguentildeales (Motores C1 (4T)
52 7 Lubricacioacuten de engranajes abiertos
Debe proveerse un semi caacuterter o depoacutesito inferior que bantildee el dentado con protector en la parte superior para eVitar que salp ique
Cuando se usa grasa se unta mediante pince l o espaacutetula
Productos en dispersioacuten La teacutecnica maacutes moderna que consiste en productos de muy alta viscosidad que antes de aplicarse deben calentarse para facilitar la aplicacioacuten mediante el untado con brocha o pincel y al evaporarse el disolvente queda lubricado el engranaje con un producto pastoso de alta viscosidad
Tambieacuten se emplean aerosoles que al evaporarse el disolvente quedan los lubricantes adheridos a los pintildeones en peliacuteculas finas o gruesas seguacuten la cantidad aplicada
528 Lubricacioacuten por sistemas de circulacioacuten
Es el sistema maacutes empleado para la lubricacioacuten de motores dlesel y gasolina de 4 T y de altas potencias Igualmente se emplea para engranajes con mayores velocidades tangenciales que las permitidas por bantildeo y salpique Es la forma maacutes eficaz para lubricar engranajes pues permite hacer llegar la cantidad adecuada y constante a los puntos de contacto (ver figura 40)
Las modalidades de este sistema son
sistema de circulacioacuten por gravedad con un depoacutesito superior que contribuye por gredd el ceiacutete y uno inferior que recibe superficial y por medio de una bomba a elevar el aceite al primer tanque
189
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
enfriamiento Iffllllllllllllllllill
bomba
I
i--- ~_ ~ == - ~--~~
L CirculaCioacuten de aceite
Cuanto mas alta es la temperatura del rOdam iento mas rapldamente enveJeshyce e aceite lubncante Para evitar in shy
tervalo s de cambio de aceite excesiva shymente COrtos se puede mantener el aceite en CI(CulaClon genera lmente
por medio de una bomba DesPues de oasar a raves del rOdamiento El acel te 5e lit ) a an tes de volver a e l El sistema se ptece comp lementar Con Otr o SISte -ra oe en fria m iento que TIa~ Iene oaa la lemiexclera tura de l aceite
FIGURA 40 Lubricacioacuten por circulacioacuten
Fuente (SKF 1985)
190
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
Sistema de circulacioacuten baJo presioacuten propia mediante bombas de aceites se distribuye el ace ite a presioacuten para todos los elementos y regresa de nuevo al depoacutesito por gravedad
Sistema central de circulacioacuten bajo presioacuten En un depoacutesito central se abastece todo el lubricante necesario para el equipo se conduce el aceite por boquillas y se surninlstra a los puntos requeridos distribuyeacutendose gracias a conductos de guiacutea La cantidad de aceite para este sistema es alta con lo cual se remueva faacutecilmente el calor pero necesita un depoacutesito hermeacutetico y medios de filtracioacuten para asegurar su vida uacutetil
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cUidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar calor Una forma especial de conseguir esto es inyectar aceite a presioacuten a l rodamiento La velocidad del chorro debe ser bastante alta (15 mis miacutenimo) para asegurar que entre suficiente aire en el torbellino de aire provocado por la rotacioacuten del rodamiento (ver figura 41)
5281 Lubricacioacuten por aspersioacuten
El aceite es alimentado sobre los dientes del engranaje cerca al punto donde encajan El aceite se drena hacia el fondo de la carcaza de donde es recirculado Originalmente la praacutectica era suministrar el lubricante sobre el diente de encaje pero ahora es considerado aplicar mejor el aceite al diente de arranque a menos que el engranaje esteacute operando a bajas velocidades Esto provee una refrigeracioacuten maacutes eficiente y reduce el riesgo de que se cree exceso de aceite en las raiacuteces de los dientes
5 3 Lubricacioacuten por mezcla
En motores a gasolina de dos tiempos (2T) es convencional la lubricacioacuten con mezcla la cual se realiza en el depoacutesito de combustible de motor en un proporcioacuten definida por los fabricantes dependiendo SI los motores son enfriados por el aire o por el agua Las proporciones maacutes utilizadas son 201 301 501
54Lubrlcacioacuten por neblina de aceite o atomizacioacuten
La lubricacioacuten con una neblina de aceite es un sistema automaacutetico para suministrar cantidades muy pequentildeas de aceite por el sistema de un solo paso Un soacutelo expendedor serviraacute a una maacutequina a varias Lubricaraacute
191
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
--t -- -I-- shy
I
~~~ j - shy 1
Inyeccioacuten de aceite A altas velocidades hay que cuidar que el aceite no tienda a salirse ya que debe penetrar en el interior del rodamiento para disipar el calor Una forma especial de co nseguir esto _ es Inyectar aceite a presioacuten en el rodashymiento La velocidad del chorro debebull ser bastante alla (15 mIS minimo) para asegurar que entra suficiente ace ite en el torbellino de aire provocad o po r 12 ro tac ioacuten del rod2f1l len to
FIGURA 41 Inyeccioacuten de aceite
Fuente (SKF 1985)
192
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
rodamientos y cojinetes planos engranajes cubiertos y descubiertos guiacuteas cadenas y otras piezas
La lubricacioacuten por neblina de aceite requiere de una fuente de aire comprimido Este aire primero por un separador de agua El aire pasa a traveacutes de las vaacutelvulas de control necesarias y luego a traveacutes de un pulverizador que succina el aceite inyectaacutendolo a la comente de aire
Lubricacioacuten por neblina para engranajes
El aceite es atomizado y disperso en la caja de engranajes en una corriente de aire comprimido seco Las gotas de aceite depositadas sobre los dientes de engranaje proveen una lubricacioacuten efectiva sin arrastre de aceite El suministro de aire comprimido seco tiene efectos refrigerante Los aceite usados con este meacutetodo de lubricacioacuten deben ser resistentes a la oxidacioacuten ya que la formacioacuten de una neblina Incrementa enormemente el aacuterea de superficie en contacto con el aire
14J
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
6 CONCLUSIONES
Los siguientes requisitos son esenciales para lograr un funciona miento libre de problemas en cualquier sistema o mecanismo de maacutequina o equipo
-Equipo en buenas condiciones
-Adecuada seleccioacuten del lubricante
-Correctas praacutecticas de mantenimiento preventivo
-Respuesta raacutepida en el anaacutelisis de condiciones Imprevistas
Un programa de muestreo y anaacutelisis de aceite usado no es un sustituto de un mantenimiento bien planificado y ejecutado Sin embargo la administracioacuten correcta de esta herramienta red uciraacute enormemente los costos de mantenimiento rie~os de dantildeos tota les evi ta raacute en lo posible tiempos de detencioacuten de los equ ipos
1 1)4
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
BIBLIOGRAFiacuteA
ALBARRACIN P Tribologiacutea y lubricacioacuten industrial y automotriz Bucaramanga Tribologiacutea y lubricacioacuten 1993 974 p
AMPUDIA D Accionamientos hidraacuteulicos Tomo 1 Call Universidad del Valle 1985 138 p
ALVAREZ A Notas sobre lubricacioacuten Medell in Universidad Nacional 1982 72 p
ALVAREZ L Lubricacioacuten de motores de combustioacuten interna a gasolina Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial y automotriz Medelliacuten UPB 1993
BENTEZ L Lubricacioacuten de engranajes reductores de velocidad p109shy174 En Curso de fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias de curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 240 p
BENITEZ E Las fallas en los engranajes En Ingenieriacutea e investigacioacuten p 40-52
BUTRAGO A Anaacutelisis de aceites usados Herramientas de la ingenieriacutea de mantenimiento En Curso fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten (2deg 1992 Bogotaacute) Memorias curso anual fundamentos baacutesicos de lubricacioacuten Bogotaacute Universidad Nacional-Texaco 1992 24 0 p
CASTANtildeEDA J Sistemas de lubricac ioacuten Mimeografiado SF 85 p
CRESPO M Los lubricantes y sus aplicaCiones Madrid Interclencla 1972688 p
CLAVIJO A Fundamentos de lubricacioacuten En SeminariO de lubricacioacuten industrial y automotriz (1 1993 Medelliacuten) Memorias I Seminario de lubricacioacuten industrial Medellin UPB 1993
CATERPILLAR Caterpillar Machine lubricant recommendations 1991 5 p
CATERPILLAR El aceite lubricante y su motor S F 27 p
ESSO Lubricaci6n de motores diese l industriales estacionarios s f 33 p
195
top related