Lubricación y Lubricantes

• Todo sistema (biológico o máquina) se deteriora por el paso del tiempo, y/o por el funcionamiento (desgaste), y/o por múltiples agentes contaminantes a los que se ve expuesto.

Suerte que la vida útil de un equipo puede ser alargada por algunas acciones. (por ejem. Mantenimiento y Lubricación)

Qué es lubricación Es minimización de la fricción y el desgaste por la introducción de una película lubricante entre superficies móviles en contacto.

Permite que los activos industriales cumplan de manera mas confiable sus funciones, y si es correctamente aplicado, protege y alarga la vida útil de los activos.

Funciones del lubricante (cojinetes) • Formar una película lubricante con suficiente capacidad de carga entre las superficies en contacto (evitando desgaste y minimizando energía) • Amortiguar el ruido de funcionamiento • Proteger contra la corrosión • Evacuar el calor, en la lubricación con aceite • En la lubricación con grasa, obturar el rodamiento hacia el exterior para evitar que penetre suciedad sólida o líquida

Mantenimiento de Equipos Lubricados. El mantenimiento es el conjunto de

acciones o técnicas que permiten conservar o restablecer un equipo en un estado específico y asegurar un determinado servicio con un coste mínimo y la máxima seguridad.

Objetivos del mantenimiento A. Reducir al máximo los costes debidos a las paradas por averías accidentales de la maquinaria que comporten pérdidas de producción o de servicios, incluyendo en tales costes los correspondientes al propio mantenimiento. B. Limitar el deterioro de la maquinaria y en consecuencia reducir faltas de calidad en el producto o en el servicio (ejm. averías del vehículo). C. Proporcionar conocimientos y asistencia, a partir de la experiencia adquirida, a todos aquellos que intervienen en el proyecto y gestión de nuevos equipos o instalaciones. D. El fin último del servicio de mantenimiento es determinar el momento en que debe cesar la vida útil de la máquina (por obsolescencia, por pérdida de rendimiento, por suponer un riesgo para los trabajadores, etc.)

Tipos de mantenimiento • • • • • • • • •

Mantenimiento Correctivo Mantenimiento Preventivo o Sistemático. Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Modificativo Mantenimiento Productivo Total (TPM) Mantenimiento Proactivo Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad (RCM) Mantenimiento Asistido por Ordenador (MAO) Mantenimiento Basado en Condición (MBC)

Mantenimiento Predictivo • El Mantenimiento Predictivo busca detectar tempranamente fallas de un equipo mediante la utilización de técnicas como el *análisis de aceite*, análisis vibracional, termografía u otras técnicas de ensayos no destructivos. • Se enfoca a los síntomas que conducen a fallas

Mantenimiento Proactivo • El Mantenimiento Proactivo enfatiza la rutina de la detección de parámetros de forma tal de permitir la corrección de las condiciones de causas de fallas, tratando así de evitar que la misma ocurra. • Actúa corrigiendo el Protocolo de Mantenimiento Preventivo de los equipos monitoreados que surge de los fabricantes o de técnicos de mantenimiento (acciones proactivas), sustituyéndolo por el que se origina de un seguimiento minucioso de los parámetros relevados con las técnicas antes citadas. • Se enfoca a las causas y no a los efectos de las mismas

El Mantenimiento Proactivo El Mantenimiento Proactivo, es una filosofía de mantenimiento, dirigida fundamentalmente a la detección y corrección prematura de las causas que generan el desgaste y que conducen a la falla de la maquinaria.

Una vez que las causas que generan el desgaste han sido localizadas, no debemos permitir que éstas continúen presentes en la maquinaria (proactividad)

El Mantenimiento Proactivo Hoy en día el mantenimiento tiene que ser proactivo, evitando reparaciones y paradas de plantas. La empresa que continúa con lo tradicional tiene menos posibilidades de éxito.

La Función de la lubricación en el Mantenimiento Proactivo • El Mantenimiento Proactivo utiliza técnicas especializadas para monitorear la condición de los equipos basándose fundamentalmente en el análisis de aceite para establecer el control de los parámetros de causa de falla.

La Función de la Lubricación en el Mantenimiento

Por consiguiente, la selección y aplicación correcta de un lubricante es de gran importancia en un buen un programa de mantenimiento, cualquiera que fuera este.

El descrubrimiento de la lubricacion es de la era industrial?

Mural del año 1.880 a. C. situado en la tumba de Tehuti-Hetep, El Bersheh (Egipto). Nótese la presencia del hombre situado en la parte delantera del patín y que está añadiendo un fluido en la superficie sobre la que se desliza la escultura.

Sistemas de Lubricación – Lubricación hidrostática – Lubricación hidrodinámica – Lubricación elastohidrodinamica – Lubricación mixta – Lubricación solida – Lubricación marginal

Lub. Hidrostática

Lubricacion estable

Lubricación Elastohidrodinamica • Esta lubricación se genera en los contactos altamente cargados, que pueden ser: - Lineales (Engranajes) - Puntuales (rodamientos de bolas) • Como consecuencia de las cargas elevadas en los contactos se tienen: - Aumento de viscosidad en el aceite -Deformaciones elásticas en los cuerpos

¿ Con qué lubricamos ? • Con una sustancia o materia no abrasiva que introducida entre dos superficies en movimiento tiende a separarlas. • Tipos de lubricantes: - Sólidos: Grafito. - Semi sólidos: Grasas - Líquidos: Aceites - Gaseosos: Aire

Lubricación mixta • Si las presiones en los elementos de maquinas lubricados resultan ser demasiado altas (alta carga) o las velocidades de operación son demasiado bajas, la película del lubricante se dispersa.

Lubricación Solida - Temperaturas elevadas - Acceso difícil del lubricante liquido - Largas extremas con vibraciones - Presencia de gases, disolventes, ácidos, etc.

Lubricación Marginal

• El mecanismo de lubricación por contacto se rige por las propiedades físicas y químicas de las películas delgadas de superficie de proporciones moleculares

Funciones de un lubricante • • • • • • • • •

Reducir el desgaste. Reducir la fricción. Refrigerar. Sellar. Proteger contra la oxidación. Obtener movimientos uniformes. Evitar el ruido, como medio amortiguador y aislante. Transmitir potencia. Remover o atrapar contaminantes. PROLONGAR LA VIDA ÚTIL DE LOS EQUIPOS

Clasificacion de los lubricantes • Por su origen • Por su estado

Características de la Viscosidad

Temperatura

Viscosidad

Presión

Viscosidad Esfuerzo

Cortante

Viscosidad

Viscosidad Absoluta

Concepto de Viscosidad Cinemática

Medida de la resistencia interna de un líquido a fluir Viscosidad Cinemática, se expresa en centistokes (cSt) a temperatura estándar: 40º C ó 100º C. El fabricante determina la viscosidad de un aceite de acuerdo a las condiciones de temperatura, velocidad y carga de las partes a ser lubricadas.

Al Aplicar Mayor Viscosidad Menor desplazamiento por bujes, engranajes y sincronizadores. Mayores temperaturas de trabajo. Pérdida de viscosidad y mayor desgaste. Mayor consumo de combustible.

Parámetros que alteran el valor de la viscosidad.

Aceites • Base + Aditivos

Aceite Base En los últimos años se desarrollaron modificaciones de presiones, temperaturas y procesos para sintetizar las moléculas y crear aceites que se comportan como aceites sintéticos tradicionales.

Chevron

Clasificación de Aceites Básicos • El API (Instituto Americano de Petróleo) clasifica los aceites básicos en 5 grupos.  Grupo I: Refinado con Solventes.  Grupo II: Completamente o parcialmente Hidrocraqueado, Alto I.V.

 Grupo III: Mayor Índice de Viscosidad.  Grupo IV: Sintéticos Convencionales (PAO’s) Polialfaolefinas.  Grupo V: Todos aquellos no contenidos en los cuatro grupos. También existen categorías extra-oficiales como el Grupo II+

No es Solamente Aceite Modificadores de Índice de

Antioxidantes

Viscosidad

Dispersantes Detergentes Mejoradores de fluidez

Inhibidores de Herrumbre y Oxidación Inhibidores de Espuma

Modificadores de Fricción

G010002

Agentes AntiDesgaste

Aditivos • Son compuestos químicos cuyas funciones principales son : – Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenómenos químicos ocasionados por su actividad o entorno – Proteger las superficies lubricadas de la agresión de ciertos contaminantes – Mejorar propiedades del lubricante o proporcionarle otras nuevas

Aditivos Tipos de Aditivos Limitar deterioro Lubricante

Protejer superficie

Mejorar prop. Lubricante (aditivos de desempeño)

Antioxidantes

Agentes anti desgaste y de Extrema Presión

Depresor del Punto de Fluidez

Antiespumantes

Inhibidores de herrumbre

Mejorador de Indice de Viscosidad

Demulsificantes

Modificadores de Fricción

Agentes de Adhesividad

Detergentes Dispersantes

Emulsificantes

Características Físico Química de Los lubricantes • • • • • •

Viscosidad Indice de Viscosidad Gravedad especifica Punto de Escurrimiento Punto de Inflamación Color

Organismos clasificadores • SAE • • • •

: Sociedad de Ingenieros Automotrices API : Instituto Americano del Petróleo ISO : Sociedad Internacional de Estándares AGMA : Asociación Americana de Fabricantes de Engranajes NLGI : Instituto Nacional de Grasas Lubricantes

Clasificaciones • Aceites automotrices – Motor • Clasificación por rango de viscosidad : SAE • Clasificación por aplicación – Motores ciclo Otto – Motores diesel

: API “S” : API “C”

– Engranajes • Clasificación por rango de viscosidad : SAE • Clasificación por aplicación : API GL

Clasificación SAE para aceites de motor Grado Viscosidad SAE (cP@ °C)

0W 5W 10W 15W 20W 25W 20 30 40 50

Temperatura Límite de Bombeo °C Máx.

Mínimo Máximo

3250@-30

-35

3.8

3500@-25

-30

3.8

3500@-20

-25

4.1

3500@-15

-20

5.6

4500@-10

-15

5.6

6000@-5

-10

9.3 5.6