Subido por Eduardo Vargas

Principios Básicos de Lubricación

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Lubricación
¿Para qué Lubricamos?
¿Para qué Lubricamos?
 Existen
Muchas razones que pudiésemos enumerar,
mencionemos algunas:







Para reducir la fricción y el Desgaste
Para Enfriar las partes mecánicas
Para Proteger contra herrumbre y corrosión
Para sellar las partes en movimiento
Para provocar un movimiento libre
Para eliminar ruidos
¡Para Prolongar la vida de los Equipos!
¿Con qué Lubricamos?
Con un Lubricante



Un Lubricante se define como:
Toda Materia que introducida entre dos superficies en
movimiento, tiende a separarlas reduciendo su fricción y su
desgaste, además de protegerlas contra la herrumbre y la
Corrosión.
¡Finalmente, hablamos de:
Toda Materia
No Abrasiva!
Anilllo
Interno
Anilllo
Externo
Con un Lubricante
Luego entonces, un lubricante lo encontramos en sus
cuatro estados de la Materia:
Líquido:
Sólido:
Agua, Aceite vegetal, animal o mineral.....
Grafito, Bisulf. de Molibdeno, Azufre,
Fósforo....
Semisólido:Pasta dental, Grasa vegetal, animal o
mineral....
Gaseoso:
Todos los gases ( a presión )

Tribología

¿Qué es la Tribología?


La Ciencia y Tecnología de los Sistemas en
Movimiento y en contacto mutuo que comprende
Fricción, Lubricación, Desgaste y aspectos
relacionados con la Ingeniería Física Química,
Metalúrgica y Fisiología entre otras.
Es una Ciencia Interdisciplinaria
Rozamiento Estático

Se conoce como el Coeficiente entre la fuerza
necesaria para iniciar el movimiento de un cuerpo
y su propio peso.
F
 = ----
F
P
P
Rozamiento Dinámico

Se conoce como la Fuerza requerida para
mantener en deslizamiento un cuerpo
determinado con un peso dado.
F
Fricción


Se conoce como Fricción a la Resistencia al
Movimiento de un cuerpo que se desliza sobre de
otro.
Esta Fricción, genera:
consume:
Calor y Desgaste
Energía
Fuerza
Fricción
La Fuerza de Fricción

Es directamente proporcional a la carga

Es independiente al área de contacto.

Varía según la naturaleza de las superficies

No la afecta la velocidad de deslizamiento.
Naturaleza de la
Superficie
Naturaleza de las Superficies

Las Superficies de dos elementos en movimiento,
a la vista aparecen lisas, pero....
Si las Vemos al Microscopio:
Pieza en Movimiento
Pieza Estática
Naturaleza de la Supeficie
Podremos observar que las herramientas con las que
se maquinaron, dejaron grandes Valles y Crestas...
Calor
Que en su movimiento
Pieza en Movimiento
de deslizamiento
Fricción
Pieza Estática
se produce contacto y da origen a Fricción
dando como resultado Calor y Desgaste
Naturaleza de la Superficie
Observamos cómo el aceite
tiende a separar las
superficies, evitando
un contacto franco.
El espesor de
la película
lubricante
será de acuerdo a las
condiciones de Velocidad,
Carga y Temperatura, así como de la
propia Rugosidad de las superficies.
Espesor
Fricción Fluida
La viscosidad debe ser
la adecuada, ya que
si ésta es excesiva,
se genera lo que
conocemos como:
Fricción Fluída
en el caso
contrario, cuando
la viscosidad es menor, se
provoca el Contacto Metálico.
¿Cuántos tipos de
Desgaste existen?
Tipos de Desgaste
Existen varios tipos de Desgaste que hay que tomar en cuenta,
para obtener buen Rendimiento de nuestros Equipos:
Desgaste Abrasivo
Desgaste Corrosivo
Desgaste Adhesivo
Desgaste por fatiga
Desgaste Abrasivo
Es causado por partículas abrasivas de
contaminación externa, de naturaleza muy
dura, así como también de desgastes de los
metales.
Desgaste Corrosivo

Es causado por la acción química de productos ácidos en
combinación con el rozamiento de las superficies, que las
corroe y las raya.
Desgaste Adhesivo

Este resulta cuando debido a las condiciones de
Velocidad, Carga y Temperatura, la película lubricante se
vuelve tan delgada que permite el contacto de metal con
metal, provocándose el arrancamiento y la fatiga de las
superficies.
Círculos
de Paso
Funciones Primarias
y Secundarias de los
Lubricantes
Funciones Primarias y
Secundarias de los Lubricantes
Los lubricantes desempeñan funciones por demás
importantes, para la protección de los elementos que
lubrican o de los sistemas en los que actúan,
podemos mencionar algunas:
Funciones Primarias
Control de la Fricción
Control del Desgaste
Control de la Temperatura
Control de la Herrumbre y la Corrosión
Funciones Primarias
Control de la Fricción
Con una adecuada selección de la viscosidad.
Con aditivos que reduzcan la fricción al mínimo
Control del Desgaste
Al reducirse la fricción, se controla el desgaste
Con aditivos que controlen el contacto fisico
Funciones Primarias
Control de la Temperatura
Sobre todo si el aceite se maneja a circulación
con el mismo baño en que se sumergen
Control de la herumbre y la Corrosión
Con una capa protectora de lubricante
Con aditivos que se adhieran
a los metales
Funciones Secundarias
Transmitir Potencia
Formar un Sello
Remover Contaminantes
Como Medio Amortiguador y Aislante
Funciones Secundarias
Transmitir Potencia
Como fluido en sistemas hidráulicos
En coples hidráulicos
Formar un Sello
10cm2
En aceites a través de una adecuada viscosidad
En grasas, por su cuerpo "espeso"
10 Kg
100cm2
100 Kg
Funciones Secundarias
Remover Contaminantes
Sobre todo en aceites a circulación, al bañar las
en movimiento constante.
piezas
Como Medio Amortiguador y Aislante
En sistemas hidráulicos para control del "golpe
ariete".
En amortiguadores industriales y automotrices.
de
Tipos de Películas
Lubricantes
Tipos de Películas Lubricantes

Películas Fluidas

Películas Delgadas

Películas Sólidas
Películas Fluidas

La lubricación a película fluida es la más deseable, ya que
durante la operación normal, las películas son
suficientemente gruesas para separar completamente las
superficies que soportan cargas.
La fricción que ocurre es mínima y es debida solo a el
esfuerzo cortante de las películas lubricantes, por lo que
el desgaste no ocurre dado que no existe contacto de
metal.
Las películas fluidas se forman de tres maneras:
Películas Fluidas



La Película Hidrodinámica es la que se forma a través del
movimiento de las superficies lubricadas convergiendo en una
zona en donde se desarrolla
la suficiente presión para mantener las superficies separadas,
su espesor aproximado es de 0.001"
La Película Hidrostática se forma mediante el bombeo a
presión de un fluido entre las superficies, que puden o no
estar en movimiento
Las Películas de Compresión se forman por el movimiento de
dos superficies lubricadas, la una contra la otra.
Películas Fluidas
Superficies Conformadas

Cuando la carga en un Cojinete Plano no es lo
suficientemente elevada y la superficie que la soporta es
grande, ésta no alcanza a deformarla dado que la carga se
reparte en toda la superficie, este caso particular se
conoce como "Superficies "Conformadas"
El cojinete
"envuelve" a la
flecha.
La superficie
no se deforma
Carga
Películas Fluidas
Lubricación Hidrodinámica
La Flecha al girar, abastece de aceite a la zona de carga, el
cual penetra entre la flecha y el cojinete con cierta presión,
misma que hace incrementar la viscosidad a punto de
solidificarla, lo que provoca que se separen las superficies.
Abastecimiento
de Aceite
Carga
Se Incrementa
la Presióny la
Viscosidad
Películas Fluidas
Superficies No-Conformadas

Cuando la carga en un Rodamiento (o diente de engrane), se
concentra en pequeñas superficies y éstas se deforman
elásticamente, debido a la diferencia geométrica entre las
superficies de contacto; se describe a estas superficies como
"No-Conformadas".
Carga
Pista
Bola
Area de Contacto
Superficies No-Conformadas
Lubricación Elasto-hidrodinámica

Este tipo de lubricación describe cómo al existir una
determinada carga sobre un elemento metálico, éste se
deforma elásticamente, no sin antes permitir la formación de
una película hidrodinámica que separa las superficies.
Carga
Carga
Deformación
Elástica
Huellas
Películas Delgadas

Cuando no es posible el abastecimiento continuo y
abundante a los elementos mecánicos en movimiento,
debido al diseño o restricciones de los equipos, se les
provee de una escasa película lubricante, aplicada de
manera esporádica.
La escasa Película no evita
el contacto Meta-Metal
Lubricación
por Goteo
Lubrica y
se Pierde
Películas Sólidas

Cuando no es posible el uso de un aceite o grasa en la
lubricación de algunos elementos, debido a fugas o
contaminación, se emplean sólidos de bajo coeficiente
de fricción como el bisulfuro de molibdeno, el grafito, la
mica, etc.
Estos se aplican suspendidos en algún agente volátil, un
aceite ligero o grasa, los cuales al volatilizarse o
exprimirse, dejan una película sólida en los metales.
Películas Sólidas

Los Lubricantes sólidos se consideran como rellenadores de
rugosidad los que por su tamaño, permiten "conformar" a las
superficies de los metales haciendo que éstos "resbalen"
evitando su contacto, reduciendo su fricción y desgaste.
Movimiento
Rugosidad de las superficies
Aceite o Grasa
con Bisulfuro
Factores que afectan el
criterio de selección

La selección correcta de un lubricante se fundamenta
en aspectos de operación de los equipos que, de
acuerdo a su:
– Velocidad
– Carga y
– Temperatura
modifican las necesidades tanto de tipo de
básico, viscosidad y cantidad y tipo de aditivos
para soportarlas.
Regla Básica de Selección
A Mayor Velocidad........... Menor Viscosidad
A Menor Velocidad........... Mayor Viscosidad
A Mayor Temperatura...... Mayor Viscosidad
A Menor Temperatura...... Menor Viscosidad
A Mayor Carga................. Mayor Viscosidad
A Menor Carga................. Menor Viscosidad
La Velocidad
La velocidad cuando es elevada, tiende a expulsar al
lubricante por la acción de la fuerza centrífuga, por lo
que se necesita uno muy ligero a fin de que no frene el
movimiento y tienda a regresar de manera rápida a los
elementos protegidos.
La Temperatura
Los aceites al calentarse, aún siendo Sintéticos, tienden a
adelgazarse y al enfriarse, tienden a engrosarse, por lo
que se debe tomar en cuenta en la selección a fin de
compensar estas variaciones.
La Carga
La Carga se refiere al peso fisico de las piezas en
movimiento o a la potencia que transmiten o soportan
engranes y cojinetes.
Cuando la carga es pesada, se requiere una película
lubricante lo suficientemente gruesa para soportarla,
auxiliándose de aditivos E.P.
Anilllo Interno
Anilllo Externo
Carga
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