Lubricantes

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Lubricantes

  1. 1. INDICEINTRODUCCIONLUBRICACION CON GRASATIPOS DE LUBRICACIONGRASAS Y ACEITES LUBRICANTESPROPIEDAD Y COMPONENTES DE LA GRASABASES Y JABONESDISTINTOS TIPOS DE GRASAS Y ADITIVOS EMPLEADOSPRUEVA DE PRESTACIONES REALIZADA ALA GRASAACEITES LUIBRICANTESCERA Y GLECERINAEJEMPLO PRACTICO DE APLICACIÓN DE GRASA EN RODAMIENTOSCONCLUCIONBIBLIOGRAFIA
  2. 2. INTRODUCCIONNO EXISTE EN EL MUNDO MAQUINA ALGUNA POR SENCILLA QUE SEAQUE NO REQUIERALUBRICACION, YA QUE CON ESTA SE MEJORA TANTO EL FUNCIONAMIENTO, COMO LA VIDA UTILDE LOS EQUIPOS DINAMICOS EN LA INDUSTRIAOBJETIVOS GENERALESALCANZAR UN CONCEPTO CLARO SOBRE GRASAS LUBRICANTES APICABLE A LAINDUSTRIAOBJETIVO ESPECIFICOSESTABLECER LA IMPORTANCIA QUE TIENEN LOS LUBRICANTES EN LA PARTES MOVILESMECANICAS DE UN EQUIPOCONOCER LAS VARIABLES Conocer las variables que se deben tener en cuenta para la selección y aplicación del lubricante para un equipo. Alcanzar los conceptos básicos sobre lubricantes derivados del petróleo: sintéticos, semi- sintéticos y minerales. Poder entender las diferentes prestaciones de las grasas según su formación.
  3. 3. 2. LA LUBRICACION CON GRASA…Se define a la grasa lubricante como una dispersión semilíquida a sólida de un agente espesanteen un líquido (aceite base). Consiste en una mezcla de aceite mineral o sintético (85-90%) y unespesante. Al menos en el 90% de las grasa, el espesante es un jabón metálico, formado cuandoun metal hidróxido reacciona con un ácido graso. Un ejemplo es el estearato de litio (jabón delitio).Cuando la grasa tiene que contener propiedades especiales, se incluyen otros constituyentesque actúen como inhibidores de la oxidación y mejoren la resistencia de la película Existe otrotipo de aditivo: los estabilizadores. Cambiando el jabón, aceite o aditivo, se pueden producirdiferentes calidades de grasas por una amplia gama de aplicaciones.3. TIPOS DE LUBRICACIONPelícula lubricanteLa película del lubricante debe ser lo suficientemente gruesa como para separar loscomponentes del mecanismo. El espesor necesario de película depende de la rugosidadsuperficial, la existencia de partículas de suciedad y la duración requerida.También depende de la viscosidad del medio y de las condiciones de funcionamiento,particularmente de la temperatura, velocidad de rotación y, en cierta forma, de la carga. Sepueden distinguir tres situaciones diferentes de lubricación: capa límite, lubricaciónhidrodinámica y lubricación elasto hidrodinámica.Lubricación por capa límiteSe obtiene lubricación por capa límite cuando el espesor de la película del lubricante es de unamagnitud similar a las moléculas individuales de aceite. Esta condición se presenta cuando lacantidad de lubricante es insuficiente, o el movimiento relativo entre las dos superficies esdemasiado lento. El coeficiente de rozamiento μ en este caso es alto, tan alto como 0.1, y sobreel incipiente contacto metαlico puede alcanzar 0.5.Cuando el coeficiente aumenta (esto es, la resistencia aumenta), las pérdidas por rozamientotambién aumentan. Estas se convierten en calor, aumentando la temperatura del lubricante yreduciéndose su viscosidad de forma que la capacidad de carga de la película se reduce (el casopeor es cuando se reduce tanto que el contacto metálico se produce). Ello se puede evitarempleando aditivos que refuercen la resistencia de la película.Lubricación hidrodinámicaLa lubricación hidrodinámica o lubricación de película gruesa, se obtiene cuando las dossuperficies están completamente separadas por una película coherente del lubricante. Elespesor de la película excede así de las irregularidades combinadas de las superficies. Elcoeficiente del rozamiento es bastante menor que en la lubricación por capa límite, y en ciertoscasos puede llegar a 0.005. La lubricación hidrodinámica evita el desgaste de las partes enmovimiento, ya que no hay contacto metálico entre ellas.Lubricación elasto-hidrodinámicaEsta condición se obtiene en superficies en contacto fuertemente cargadas (elásticas), esto es,superficies que cambian su forma bajo una carga fuerte, y vuelven a su forma original cuandocesa la carga.
  4. 4. 4. GRASAS Y ACEITES LUBRICANTESCuando dos cuerpos sólidos se frotan entre sí, hay una considerable resistencia al movimientosin importar lo cuidadosamente que las superficies se hayan maquinado y pulido. Laresistencia se debe a la acción abrasiva de las aristas y salientes microscópicas y la energíanecesaria para superar esta fricción se disipa en forma de calor o como desgaste de las partesmóviles.Históricamente, el primer lubricante fue el sebo. Se utilizaba para engrasar las ruedas de loscarros romanos ya en el año 1400 a.C. En la actualidad los lubricantes suelen clasificarse engrasas y aceites.Estas dos clases de lubricantes aparecieron teniendo en cuenta factores tales como velocidadesde operación, temperaturas, cargas, contaminantes en el medio ambiente, tolerancias entre laspiezas a lubricar, períodos de lubricación y tipos de mecanismos;Existen diferentes grados de grasas y aceites dependiendo de la necesidad que se tenga y de losfactores de operación. Una mala sección es tan peligrosa como si se hubiese dejado elmecanismo sin lubricante alguno. Muchas de las fallas que ocurren en este campo tienen suorigen aquí; de ahí la seguridad que se debe tener cuando se seleccione un lubricante.Cuándo empleo grasa?La grasa se emplea generalmente en aplicaciones que funcionan en condiciones normales develocidad y temperatura. La grasa tiene algunas ventajas sobre el aceite. Por ejemplo, lainstalación es más sencilla y proporciona protección contra la humedad e impurezas.Generalmente se utiliza en la lubricación de elementos tales como cojinetes de fricción yantifricción, levas, guías, correderas, piñonería abierta algunos rodamientos.Cuándo empleo aceite?Se suele emplear lubricación con aceite cuando la velocidad o la temperatura defuncionamiento hacen imposible el empleo de la grasa, o cuando hay que evacuar calor. Elaceite, tiene su mayor aplicación en la lubricación de compresores, motores de combustióninterna, reductores, motorreductores, transformadores, sistemas de transferencia de calor,piñoneras abiertas, cojinetes de fricción y antifricción y como fluidos hidráulicos.La función del lubricante es: Formar una película entre los componentes en movimiento, para evitar el contacto metálico. La película debe ser suficientemente gruesa para obtener una lubricación satisfactoria, incluso bajo fuertes cargas, variaciones grandes de temperatura y vibraciones; Reducir el rozamiento y eliminar el desgaste; Proteger contra la corrosión; Obturar (en el caso de la grasa) contra impurezas tales como suciedad, polvo, humedad o agua.Concepto de grasas lubricantesLa primera grasa lubricante se fabricó en 1872. Desde el principio las grasas se basaron enjabones cálcicos y líticos. En 1940 se desarrollaron las grasas líticas, y en una década después selanzaron las grasas de jabón compuesto de aluminio.
  5. 5. La grasa es un producto que va desde sólido a semilíquido y es producto de la dispersión de unagente espesador y un líquido lubricante que dan las prosperidades básicas de la grasa. Lasgrasas convencionales, generalmente son aceites que contienen jabones como agentes que ledan cuerpo.El tipo de jabón depende de las necesidades que se tengan y de las propiedades que debe tenerel producto.La propiedad más importante que debe tener la grasa es la de ser capaz de formar una películalubricante lo suficientemente resistente como para separar las superficies metálicas y evitar elcontacto.Existen grasas en donde el espesador no es jabón sino productos, como arcillas de bentonita. Elespesor o consistencia de una grasa depende del contenido del espesador que posea, puedefluctuar entre un 5% y un 35% por peso según el caso.El espesador es el que le confiere propiedades tales como resistencia al agua, capacidad desellar y de resistir altas temperaturas sin variar sus propiedades ni descomponerse.5. PROPIEDADES Y COMPONENTES DE LAS GRASASHay ciertos factores a tener en cuenta cuando se habla de una grasa, como por ejemplo:Viscosidad La viscosidad es una de las propiedades mas importantes de un líquido y mas rápidamente observada. Es una medida de rozamiento que acontece entre las diferentes capas cuando un líquido se pone en movimiento. En la vida diaria este fenómeno no es de interés real, pero en la industria el concepto de viscosidad tiene un significado considerable. Es un dato principal en el proceso de fabricación y en la inspección del proceso acabado; en el empleo de la lubricación por aceite, la viscosidad es muy importante al seleccionar el lubricante adecuado. La viscosidad se especifica en mm²/s, aunque también se indica algunas veces en cSt (centistoke). Normalmente se indica para 40 y 100ºC, aunque en ciertos casos se pueden usar temperaturas de 37.8 (100º F), 50 y 98.9ºC (210º F).Estabilidad mecánica Ciertas grasas, particularmente las líticas de los tipos antiguos, tienen una tendencia para ablandarse durante el trabajomecánico, pudiendo dar lugar a pérdidas. En instalaciones con vibración, el trabajo es particularmente severo, ya que la grasa está continuamente vibrando en los elementos lubricados.Miscibilidad En los reengrases, hay que tener el máximo cuidado de no usar grasas diferentes a las originales. De hecho hay tipos de grasas que no son compatibles; si dos de estas grasas se mezclan, la mezcla resultante tiene normalmente una consistencia más blanda que puede causar la pérdida de grasa y fallo en la película lubricante.6. BASES Y JABONESLas bases son las que determinan las propiedades de las grasas. A continuación nombramosalgunas:
  6. 6. Bases Parafínicas (CnH2N+2) Son relativamente estables a altas temperaturas, pero por el alto contenido de parafinas que poseen, no funciona satisfactoriamente a bajas temperaturas. Las mismas dentro de aceite, forman partes sólidas que en ciertas maquinarias diseñadas solo para aceite, pueden tapar los conductos de lubricación.Bases Nafténicas (CnH2n) Es una base lubricante que determina la mayor parte de las características de la grasa, tales como: viscosidad, índice de viscosidad (I.V), resistencia a la oxidación (TAN) y punto de fluidez. Frecuentemente contienen una elevada proporción de asfalto; a altas temperaturas son menos estables que las parafínicas. Generalmente no deben usarse temperaturas por encima de los 65°C.Saponificación Es un proceso por medio del cual una grasa (o algún otro compuesto de un ácido con alcohol) reacciona con un ÁLCALI (compuesto que neutraliza la acidez de la grasa), para formar un jabón, glicerina u otro alcohol. Las propiedades de los jabones dependen de los ácidos grasos y de las bases metálicas utilizadas en la saponificación, esto se puede verificar mediante la reacción. HO2Cr + Ácido graso + H2OBase metálica Jabón AguaLas bases metálicas son las que dan las características que se quieren lograr en la grasa, Así, lasde calcio, aluminio y litio imparten buena resistencia a la acción del agua y a la humedad,mientras que las de sodio permiten soportar altas temperaturas.Las deficiencias que puedan tener las grasas se pueden modificar mediante la adición deaditivos.7. DISTINTOS TIPOS DE GRASAS Y ADITIVOS EMPLEADOSLos tipos de grasa más comunes emplean como espesante un jabón de calcio (Ca), sodio (Na), olitio (Li).Grasas cálcicas (Ca) Las grasas cálcicas tienen una estructura suave, de tipo mantecoso, y una buena estabilidad mecánica. No se disuelven en agua y son normalmente estables con 1-3% de agua. En otras condiciones el jabón se separa del aceite de manera que la grasa pierde su consistencia normal y pasa de semilíquida a líquida. Por eso no debe utilizarse en mecanismos cuya temperatura sea mayor a 60ºC. Las grasas cálcicas con aditivos de jabón de plomo se recomiendan en instalaciones expuestas al agua a temperaturas de hasta 60ºC,. Algunas grasas de jabón calcio-plomo también ofrecen buena protección contra el agua salada, y por ello se utilizan en ambientes marinos. No obstante, existen otras grasas cálcicas
  7. 7. estabilizadas por otros medios distintos del agua; éstas se pueden emplear a temperaturas de hasta 120ºC; por ejemplo, grasas cálcicas compuestas.Grasas sódicas (Na) Las grasas sódicas se pueden emplear en una mayor gama de temperaturas que las cálcicas. Tienen buenas propiedades de adherencia y obturación. Las grasas sódicas proporcionan buena protección contra la oxidación, ya que absorben el agua, aunque su poder lubricante decrece considerablemente por ello. En la actualidad se utilizan grasas sintéticas para alta temperatura del tipo sodio, capaces de soportar temperaturas de hasta 120ºC.Grasas líticas (Li) Las grasas líticas tienen normalmente una estructura parecida a las cálcicas; suaves y mantecosas. Tienen también las propiedades positivas de las cálcicas y sódicas, pero no las negativas. Su capacidad de adherencia a las superficies metálicas es buena. Su estabilidad a alta temperatura es excelente, y la mayoría de las grasas líticas se pueden utilizar en una gama de temperaturas más amplia que las sódicas. Las grasas líticas son muy poco solubles en agua; las que contienen adición de jabón de plomo, lubrican relativamente, aunque estén mezcladas con mucho agua. No obstante, cuando esto sucede, están de alguna manera emulsionadas, por lo que en estas condiciones sólo se deberían utilizar si la temperatura es demasiado alta para grasas de jabón de calcio-plomo, esto es, 60ºC.Grasas de jabón compuesto Este término se emplea para grasas que contienen una sal, así como un jabón metálico, usualmente del mismo metal. Las grasas de jabón de calcio compuesto son las más comunes de este tipo, y el principal ingrediente es el acetato cálcico. Otros ejemplos son compuestos de Li, Na, Ba (Bario), y Al (Aluminio). Las grasas de jabón compuesto permiten mayores temperaturas que las correspondientes grasas convencionales.Grasas espesadas con sustancias inorgánicas En lugar de jabón metálico se pueden emplear distintas sustancias inorgánicas como espesantes, por ejemplo, bentonita y gel de sílice. La superficie activa utilizada sobre partículas de estas sustancias absorben las moléculas de aceite. Las grasas de este grupo son estables a altas temperaturas y son adecuadas para aplicaciones de alta temperatura; son también resistentes al agua. No obstante, sus propiedades lubricantes decrecen a temperaturas normales.Grasas sintéticas En este grupo se incluyen las grasas basadas en aceites sintéticos, tales como aceites ésteres y siliconas, que no se oxidan tan rápidamente como los aceites minerales. Las grasas sintéticas tienen por ello un mayor campo de aplicación. Se emplean distintos espesantes, tales como jabón de litio, bentonita y PTFE (teflón). La mayoría de las calidades están de acuerdo a determinadas normas de pruebas militares, normalmente las normas American MIL para aplicaciones y equipos avanzados, tales como dispositivos de control e instrumentación en
  8. 8. aeronaves, robots y satélites. A menudo, estas grasas sintéticas tienen poca resistencia al rozamiento a bajas temperaturas, en ciertos casos por bajo de - 70º C.Grasas para bajas temperaturas (LT) Tiene una composición tal que ofrecen poca resistencia, especialmente en el arranque, incluso a temperaturas tan bajas como -50º C. la viscosidad de estas grasas es pequeña, de unos 15mm²/s a 40º C. su consistencia puede variar de NLGI 0 a NLGI 2; estas consistencias precisan unas obturaciones efectivas para evitar la salida de grasa.Grasas para temperaturas medias (MT) Las llamadas grasas ¨multi-uso¨ están en este grupo. Se recomiendan para equipos con temperaturas de -30 a +110º C; por esto, se puede utilizar en la gran mayoría de los casos. La viscosidad del aceite base debe estar entre 75 y 220mm²/s a 40º C. la consistencia es normalmente 2 ó 3 según la escala NLGI.Grasas para altas temperaturas (HT) Estas grasas permiten temperaturas de hasta +150ºC. Contienen aditivos que mejoran la estabilidad a la oxidación. La viscosidad del aceite base es normalmente de unos 110mm²/s a 40º C, no debiéndose exceder mucho ese valor, ya que la grasas se puede volver relativamente rígida a temperatura de ambiente y provocar aumento del par de rozamiento. Su consistencia es NLGI 3.Grasas extrema presión (EP) Normalmente una grasa EP contiene compuestos de azufre, cloro ó fósforo y en algunos casos ciertos jabones de plomo. Con ello se obtiene una mayor resistencia de película, esto es, aumenta la capacidad de carga de la película lubricante. Tales aditivos son necesarios en las grasas para velocidades muy lentas y para elementos medianos y grandes sometidos a grandes tensiones. Funcionan de manera que cuando se alcanzan temperaturas suficientemente altas en el exterior de las superficies metálicas, se produce una reacción química en esos puntos que evita la soldadura. La viscosidad del aceite base es de unos 175mm²/s (máx. 200mm²/s) a 40º C. la consistencia suele corresponder a NLGI 2. En general, las grasas EP no se deben emplear a temperaturas menores de -30º C y mayores de +110º C.Grasas antiengrane (EM) Las grasas con designación EM contienen bisulfuro de molibdeno (MoS2), y proporcionan una película más resistente que los aditivos EP. Son conocidas como las ¨antiengrane¨. También se emplean otros lubricantes sólidos, tales como el grafito.Aditivos para las grasas
  9. 9. Para obtener una grasa con propiedades especiales, se incluyen a menudo uno o más aditivos.Entre los existentes, relacionamos los más comunes: Los aditivos antidesgaste mejoran la protección que la propia grasa ofrece. Es especialmente importante que el equipo en contacto esté bien protegido contra la oxidación si funciona en ambientes húmedos. Los antioxidantes retrasan la descomposición del aceite base a alta temperatura. Esto da lugar a mayores intervalos de relubricación, manteniendo bajos los costos. Los aditivos EP (extrema presión), por ejemplo jabones de plomo y compuestos de azufre, cloro o fósforo, aumentan la capacidad de carga de la película. Los estabilizadores hacen posible el espesado de aceite base con jabones con los que no forma compuestos fácilmente. Generalmente, sólo se precisa poca cantidad, por ejemplo, la grasa cálcica tiene un 1 a 3% de agua como estabilizador.8. PRUEBAS DE PRESTACIONES REALIZADAS A LAS GRASASPrueba Almen Una varilla cilíndrica gira dentro de un casquillo abierto, el cual se presiona contra aquella. Se añaden pesos de 0.9 Kg. en intervalos de 10 seg. y se registra la relación existente entre la carga y la iniciación del rayado.Prueba Timken Se presiona un anillo cilíndrico, que gira, sobre un bloque de acero durante 10 minutos y se registra la máxima presión de iniciación del gripado.Prueba SAE Se hacen girar dos rodillos a diferentes velocidades y en el mismo sentido. La carga se aumenta gradualmente hasta que se registre el fallo. En este caso hay combinación de rodamiento y deslizamiento. Se ilustra en las Fig. 5a y 5b.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorPrueba Fálex Se hace girar una varilla cilíndrica entre dos bloques de material duro y en forma de V, que se presionan constantemente contra la varilla, con una intensidad que aumenta automáticamente. La carga y el par totales se registran en los calibradores. Ver las Fig. 6a y 6b.Punto de goteo Es la temperatura a la cual la grasa pasa de su estado sólido a líquido. La prueba se realiza aumentando la temperatura de la grasa hasta que se empiece a cambiar de estado, en ese momento se toma la temperatura y se define su punto de goteo.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior9. ACEITES LUBRICANTES
  10. 10. Están constituidos por moléculas largas hidrocarbonadas complejas, de composición química yaceites orgánicos y aceites minerales.Distintos tipos de aceitesEn el pasado, era frecuente usar designaciones tales como aceite de husillos, aceite demáquinas, etc. quizás todavía se oyen esos términos, pero tienden a desaparecer comodesignaciones comerciales. Incluso los nombres que indican la composición química de losaceites, ya no se emplean más. Hoy los productos aparecen como aceites lubricantes, y sepueden clasificar como aceites minerales, sintéticos, animales o vegetales.Cuando nos referimos a las ventajas de la nueva generación de lubricantes hifrofraccionadossiempre hacemos mención a los lubricantes sintéticos y a lo similar que es su desempeño conellos.Aunque los lubricantes sintéticos han estado en uso en la industria durante más de 50 años,hay aun una gran confusión acerca de ellos y los beneficios del valor agregado en aplicacionesindustriales.En muchas aplicaciones el uso de los lubricantes sintéticos reduce los costos de operación ymantenimiento, ahorra energía y proporciona una mayor protección a los sistemas.Aceites orgánicos Se extraen de animales y vegetales. Cuando aún no se conocía el petróleo, eran los únicos utilizados; hoy en día se emplean mezclados con los aceites minerales impartiéndoles ciertas propiedades tales como adherencia y pegajosidad a las superficies. Estos aceites se descomponen fácilmente con el calor y a temperaturas bajas se oxidan formando gomas, haciendo inútil su utilización en la lubricación.Aceites minerales Son derivados del petróleo cuya estructura se compone de moléculas complejas que contienen entre 20 y 70 átomos de carbono por molécula. Un aceite mineral esta constituido por una base lubricante y un paquete de aditivos químicos, que ayudan a mejorar las propiedades ya existentes en la base lubricante o le confieren nuevas características. Los aceites minerales puros no tienen compuestos inestables, que podrían tener un efecto significativo sobre su duración: por ejemplo, nitrógeno, oxígeno y compuestos de azufre y ácidos.Aceites sintéticos El término Hidrocarburo sintetizado (SHC), y lubricantes sintéticos, son utilizados igualmente para describir una familiade aceites y grasas sintéticos que incluyen aceites circulantes, aceites de engranes, aceites hidráulicos, grasas y aceites de compresores. Estos lubricantes son utilizados en una gran variedad de aplicaciones industriales. Por definición, un lubricante sintético es un lubricante diseñado y elaborado para servir mejor a los propósitos previamente reservados para productos extraídos directamente del petróleo. Los términos sintetizado y sintético, describen los aceites básicos, principalmente Polialfaolefinas (PAOs). Adicionalmente, hay otros tipos de aceites bajos que incluyen poliglicoles, ésteres orgánicos, ésteres fosfatados, diésteres, polifenilester, fluorocarbones y siliconas sólo por mencionar algunos.
  11. 11. ACEITES MÁS COMUNESA continuación se describen los más comunes.Diésteres Los diésteres tienen poca viscosidad. Tienen excelentes propiedades de temperatura de -60º C a +120º C y, con aditivos adecuados, que ofrecen buena protección contra la corrosión.Aceites de silicona Los aceites de silicona poseen una gama adecuada de temperatura es -70 a + 200ºC. No obstante, las propiedades de estos aceites en cuanto a la protección contra la corrosión, son limitadas. Los aceites de flúor-silicona tienen mejores propiedades que los demás.Aceites fluorados La designación completa de estos aceites es éter alkilico-polifluorado. Tienen buena estabilidad a la oxidación y buenas propiedades EP, y son apropiados para temperaturas de hasta +250º C. Su alto precio ha restringido hasta ahora su demanda.Aceite poliglicol Estos aceites forman un grupo que está creciendo en interés, principalmente para equipos a lubricar con temperaturas de funcionamiento a mas de +90º C. Su estabilidad a la oxidación es buena. Han llegado a durar hasta 10 veces más que sus correspondientes aceites minerales. Los aceites de poliglicol no espesan ni forman depósitos de coke. Su densidad es mayor que 1, por lo que el agua libre flota sobre el aceite. No obstante, con fuerte agitación forman dispersión (una mezcla).Hidrocarburos sintéticos (aceites SHC) La viscosidad de estos aceites es relativamente independiente de temperatura. Se pueden usar de -50 a +160º C.ADITIVOS DE ACEITELos aceites lubricantes contienen normalmente aditivos de varios tipos. Los más comunes sonlos agentes antioxidantes, los protectores contra la corrosión, los aditivos antiespumantes, losaditivos antidesgaste y los aditivos EP.Antioxidantes Los aceites expuestos a altas temperaturas y en contacto con el airese oxidan, esto es, se forman compuestos químicos que pueden incrementar la viscosidad del aceite y causar corrosión. Los antioxidantes mejoran la estabilidad a la oxidación del aceite de 10 a 150 veces. No obstante, el efecto inhibidor que se puede conseguir con un aceite lubricante, es relativamente limitado.Aditivos protectores contra la corrosión
  12. 12. En principio, hay dos tipos de aditivos que ofrecen protección contra la corrosión: aditivos solubles en agua (por ejemplo, nítrico sódico), y aditivos solubles en aceite. Estos últimos pueden ser de varios tipos de jabones de plomo o los más modernos agentes basados en zinc.Aditivos antiespumantes Si el aceite forma espuma, decrece la capacidad de carga de la película; si forma mucha espuma puede llegar a rebosar y producirse pérdidas. El efecto antiespumante, es decir, la acción de humedecer la espuma, se obtiene añadiendo pequeñas cantidades de silicona fluida. Los aditivos que atenúan la espuma hacen que las burbujas rompan cuando alcanzan la superficie del baño de aceite.Aditivos con un efecto polar Las grasas animales y vegetales, los ácidos grasos y ésteres, tienen un efecto polar que hace a las moléculas tomar una orientación perpendicular a pequeñas adiciones de estas sustancias hacen que mejore la capacidad de absorción de presión que disminuya el rozamiento a temperaturas de hasta unos 100º C máximo.Aditivos EP activos Estos aditivos, fósforo y compuestos de cloro y azufre, actúan de forma diferente a los anteriores. No se conoce en detalle como trabajan, pero, después de reacciones intermedias, se obtiene finalmente una combinación química con la superficie metálica. Los compuestos fosfuros, cloruros y sulfuros, tienen mucha menor resistencia que el metal y pueden cizallarse fácilmente. El aditivo de cloro es activo de 150 a 400º C, el de azufre entre aproximadamente 250 y 800º C, mientras que los de fósforo reaccionan a temperaturas menores. Estas temperaturas están muy localizadas y limitadas en un tiempo de una diezmilésima de segundo en el que dos zonas metálicas están en contacto. Algunos compuestos de plomo también tienen el mismo efecto.Aditivos sólidos Los aditivos sólidos, como el bisulfuro de molibdeno, pueden también mejorar las propiedades lubricantes. El tamaño de las partículas debe ser de unas 0.2 micras, pudiendo así permanecer en suspensión en el aceite. Las partículas mayores o menores que éstas, sedimentaran. Cuando hay que filtrar un aceite que contienen aditivos sólidos, el tamaño de los poros debe ser al menos de 20 a 30 micras, ya que de otra forma el descenso de presión en el sistema será innecesariamente grande.Aditivos detergentes HD Los aditivos detergentes fueron introducidos en los años ´70 para los aceites de automóviles. Tenían la particularidad de ¨limpiar¨ el motor o mecanismo de los depósitos de carbón.
  13. 13. CALIDAD DE LOS ACEITESLa calidad de los aceites viene dada por ciertas condiciones de prestación y su perduración en eltiempo durante su uso. A continuación, se nombran algunos factores a tener en cuenta.Viscosidad Esta prueba se realiza con un instrumento llamado viscosímetro, consiste en un baño de aceite a temperatura de 100°C (Norma SAE) y en su interior se encuentra ubicado un bulbo capilar con el aceite en prueba, se toma el tiempo que tarde el aceite en subir desde un nivel inicial hasta un nivel final en el bulbo y se multiplica por una constante, el resultado numérico de esta prueba para la viscosidad en centistokes.Índice de Viscosidad (IV) Esta prueba se lleva a cabo sometiendo el aceite de estudio a fluctuaciones de temperatura. Cuando la viscosidad de este aceite varia muy poco se le asigna por lo tanto un I.V comprendido entre 0 y 100.Punto de Chispa Es la temperatura a la cual se forman gases suficientes para realizar una combustión. La prueba consiste en colocar el aceite en un recipiente dotado con una resistencia, para aumentarle la temperatura, luego este aceite es colocado en contacto directo con una llama, en el momento en que el producto trata de encenderse este el llamado punto de chispa. Se sigue calentando el aceite y nuevamente se pone en contacto con la llama y en el instante que este haga combustión, es el punto de inflamación.Prueba de humedad Para verificar que el producto está con cero humedad, factor muy importante en cualquier lubricante, la mayoría de empresas acostumbran a realizar una prueba de humedad muy sencilla, que consiste en poner a calentar al rojo vivo un metal, y luego se deja caer sobre este una gota de aceite. Si crispa, el aceite presenta humedad, si por el contrario el aceite no presenta este fenómeno, está completamente libre de humedad.Punto de fluidez Es la temperatura más baja a la cual el aceite lubricante aún es un fluido. Indica las limitaciones de fluidez que tiene el aceite a bajas temperaturas, en el momento en que el producto trata de cambiar de estado, esa temperatura es el punto de fluidez.Prueba de corrosión Cuando el aceite es expuesto a la acción del agua, esta puede disolver los inhibidores de la oxidación dando origen a la formación de ácidos orgánicos, los pueden originar el deterioro en las piezas lubricadas. La prueba llamada también Lámina de Cobre, consiste en colocar una lámina de cobre en un recipiente lleno de aceite a una temperatura de 105°C, dejándola allí por espacio de cuatro días, dependiendo del color que tome la lámina se medirá el
  14. 14. grado de corrosión del producto; lo ideal es que la lámina no cambie de color, es decir, que el aceite presente cero corrosión.10. CERAS Y GLICERINALas ceras son compuestos animales, vegetales, minerales y sintéticas según la fuente de dondeprovengan. Las ceras animales se secretan como recubiertas protectoras por ciertos insectos.Las ceras vegetales se encuentran como recubrimiento de hojas, flores, tallos y semillas. Lasceras minerales son las ceras parafínicas obtenidas del petróleo, y algunas ceras se producen apartir de carbón, turba y lignito. Las ceras minerales del petróleo no son ceras verdaderas(ésteres), pero se clasifican de esta forma por sus características físicas.BiodegradabilidadEn vista de la atención que se le ha dado a la disminución y control de la contaminación delagua, los químicos e ingenieros químicos encargados del desarrollo de productos han percibidoque los surfactantes que se desarrollen para uso doméstico y los detergentes industriales quepasan a través de coladeras o alcantarillas hacia el sistema de albañales, deben descomponersefácilmente en compuestos inorgánicos por medio de la acción microbiana del tratamiento deaguas y en corrientes superficiales. La facilidad con la que un surfactante se descompone poracción microbiana define su biodegradabilidad.Historia de la glicerinaLa glicerina es un líquido transparente, casi incoloro y de sabor dulce; pero no presenta olor.En 1779, Scheele preparó glicerina por primera vez al calentar una mezcla de aceite de oliva ylitargirio. Al lavarlo con agua, obtuvo una solución dulce que produjo un líquido grueso yviscoso al evaporarse el agua, que el descubridor llamó "el principio dulce de las grasas". En1846, Sobrero produjo por primera vez la nitroglicerina explosiva, y en 1868 Nobel proporcionóuna manera segura de manejarla como dinamita, al producir su absorción en diatomita. Estosdescubrimientos aumentaron la demanda de glicerina que en parte se satisfizo por el desarrolloen 1870 de un método para recuperar glicerina y sal a partir de la lejía de jabón agotado. Desde1948, el glicerol se ha producido a partir de materias primas petroquímicas por procesossintéticos.Usos de la glicerinaLa glicerina se emplea en la fabricación, conservación, ablandamiento y humectación de grancantidad de productos, éstos pueden ser: Resinas alquídicas Celofán Tabaco Explosivos Fármacos y cosméticos Espumas de uretano Alimentos y bebidas Varios.11. EJEMPLO: Principios de lubricación de las grasas en los rodamientosSupongamos que el lubricante forma una película entre los componentes del rodamiento que seestán moviendo unos respecto a otros. Esta película se adhiere firmemente a las superficies que
  15. 15. se deben separar. Cuando los componentes se mueven en relación unos con otros, la películaqueda expuesta a tensiones de cortadura interna. Simplificadamente, se puede decir que elloresulta en deslizamiento entre las ¨diferentes¨ capas de la película, y a rozamiento entre ellas.Un término más común de la resistencia del fluido, es la viscosidad.¿Cómo actúa la grasa en el rodamiento?El espesante, el jabón metálico, actúa como contenedor para el aceite lubricante.El jabón forma como una malla o convolución de fibras jabonosas. Las cavidades de la mallaestán llenas de aceite, parecido a lo que sucede con los poros de una esponja llena de agua.Si una esponja mojada se exprime, el agua sale de ella; podríamos decir que la esponja¨sangra¨. Nosotros también decimos que el aceite ¨sangra¨ de la grasa, pero en esta operaciónla temperatura juega el principal papel. La grasa en un componente o equipo es a vecesexpuesta a un trabajo de ¨amasado¨, que podría dar lugar a que ¨sangre¨. Por lo tanto, se debeelegir el tipo de grasa que tenga propiedades adecuadas a los requerimientos del tipo decondiciones de funcionamiento. Por ejemplo, las altas vibraciones llevan a la elección de unagrasa mecánicamente estable, pues sino es expulsada fuera del mecanismo en un continuoproceso de circulación que causa una rotura mecánica de la base de jabón metálico,destruyéndose la grasa y teniendo un contacto metálico por ruptura de la película lubricante.12. CONCLUSIONFinalizado este trabajo investigativo se puede aseverar que:a) La vida útil de un equipo depende de una adecuada lubricación.b) Para cada elemento o componente existe un lubricante específico: hay que estudiar losfactores internos y externos.c) Las grasas sintéticas al igual que los aceites no se comportan mejor que los minerales atemperaturas y RPM bajas.d) Las grasas y aceites sintéticos tienen mejores prestaciones que las minerales básicas a altastemperaturas y RPM.e) La reacción de saponificación es necesaria únicamente para la obtención de las grasaslubricantes, más no de los aceites.f) Las grasas están hechas a bases de jabones donde se aloja el aceite. Si bien hay diferentestipos de jabones, las propiedades antifricción las brinda el aceite que se aloja en ella y losaditivos.g) La aditivación mejora las prestaciones de los lubricantes.h) Desde que se utilizan detergentes en los aceites, las maquinarias trabajan con menoscontaminación en los mecanismos.13. BIBLIOGRAFIAALBARRACIN, Pedro. Lubricación industrial y automotriz. Editorial Omega.WITTEFF, Harold A. REUBEN, Bryan G. Productos químicos orgánicos Industriales.AUSTIN, George. Manual de productos químicos en la industriaWeb page. http://www.Noria.com.mxWeb page. http://www.ursa-texaco.com
  16. 16. Web page. http://www.bplubricantes.es/Web page. http://www.quakerstate.com.mx/Web page. http://www.skfargentina.comAutor:Leonardo Martín GuzmánTécnico Mecánico. Especialidad : manejo de máquinas herramientaExperiencia: 5 años en la Universidad. 5 años en una Empresa internacional como Tecnólogode MantenimientoEL AUTOR PIDIO NO PUBLICAR EL MAIL Regístrese gratis ¿Olvidó su contraseña? E-mail: Ayuda Contraseña: Recordarme en este equipo Iniciar sesiónComentarios Martes, 21 de Octubre de 2008 a las 15:17 | 0 miguel angel penagos gomez MUY BUENA LA INFORMACION... Domingo, 24 de Agosto de 2008 a las 16:29 | 0
  17. 17. beatriz aguirre trabajo con una empresa relacionada con el tema y la capacitacion sobre grasas es muy poca ya que se no se le da tanta importancia como a los lubricantes. que buena pagina Martes, 28 de Agosto de 2007 a las 21:14 | 0 miguel angel santoyo alonso La información que pusieron fue muy completa la verdad es que es la unica pagina que sin tanto rodeo y sin vender da la explicación que uno como estudiante busca esto facilita la tarea no como las otras paginas que solo hacen que uno pierda el tiempo muchas gracias.5. Selección de grasasObjetivo: Al término del tema, los participantes conocerán, laconsistencia de la grasa,Introducción: La consistencia es el grado de rigidez de una grasa.De acuerdo a las características del lugar donde se va a aplicar, ala temperatura, a la carga, a la velocidad, etc., será la elecciónque hagamos. El 90% de los rodamientos son lubricados con grasa,ya que requiere un sistema mas sencillo y barato, tienen mejoradhesión y protección contra la humedad y los contaminantes delambiente de trabajo. Sin embargo, cuando la velocidad es muyelevada, o cuando es necesario evacuar el calor del rodamiento,se prefiere el aceite.5.1 Selección de una sola grasaDe poco servirán todas las precauciones adoptadas para impedirque falle un rodamiento si se selecciona una grasa incorrecta. Esimportante elegir una grasa que ofrezca la viscosidad del aceitebase necesaria para proporcionar una lubricación suficiente a latemperatura de funcionamiento existente. La viscosidad depende
  18. 18. en gran medida de la temperatura. Aumenta cuando sube latemperatura y disminuye cuando baja la temperatura. Por lo tanto,es importante conocer la viscosidad del aceite base a latemperatura de trabajo. Los fabricantes de maquinaria especificangeneralmente un tipo determinado de grasa, la mayoría de lasgrasas estándar cubren una amplia gama de aplicaciones.A continuación se indican los factores mas importantes aconsiderar cuando se selecciona una grasa lubricante. tipo de máquina tipo y tamaño del rodamiento temperatura del funcionamiento condiciones de carga de trabajo Gama de velocidades condiciones de trabajo, tales como la vibración y la orientación del eje, en dirección horizontal o vertical condiciones de refrigeración eficacia de la obturación ambiente externoLa mayoría de los usuarios de rodamientos eligen una familia de grasasque pueden servir para casi cualquier aplicación o situación quepuedan encontrar.5.2 Grasa de alta temperatura (HT)Utilice la grasa HT cuando la temperatura de funcionamiento superageneralmente los 80 ºC o cuando no son aceptables los intervalos cortosde relubricación para rodamientos que funcionan a una temperatura de70 a 85 ºC.5.3 Grasa de baja temperatura (LT)Utilice la grasa LT cuando tanto la temperatura de funcionamiento comola temperatura ambiente son inferiores a 0 ºC, o para rodamientos concargas ligeras que funcionan a altas velocidades en aplicaciones donde
  19. 19. no se puede tolerar un incremento de la temperatura defuncionamiento.5.4 Grasa de temperatura media (MT)Estas grasas “multiuso” están recomendadas para rodamientos quefuncionan a temperaturas de – 30 a 120 ºC. Se puede usar en la ampliamayoría de las aplicaciones lubricadas con grasa.La velocidad del aceite base debe ser entre 75 y 200 mm/s a 40 ºC. Laconsistencia es normalmente 2 (ó 3) de acuerdo con la escala NLGI.Para aplicaciones que funcionan constantemente a más de 80ºC serecomienda una grasa de alta temperatura.5.5 Grasas EMLas grasas con la designación EM contienen bisulfuro de molibdeno(MoS), el cual produceUna capa de cristales MoS 2 en la superficie de metal que se deslizanunos sobre otros y proporcionan una lubricación temporal. En lugar deesta grasa, a veces se usa grafito o un lubricante seco similar.5.6 Grasas EPLas grasas EP contienen compuestos de azufre, cloro y fósforo. Tienenpropiedades de refuerzo de la película, es decir aumentan la capacidadde carga de la película. Esto es importante en las grasas destinadas arodamientos de tamaño mediano y grandes sometidos a gran tensión.Cuando se ha alcanzado una temperatura suficientemente alta en loscontactos entre las crestas de la superficie normales de metal derodamiento, se produce una reacción química que impide la posibilidadde soldadura. La viscosidad del aceite base es aproximadamente 200mm 2 /s a 40 ºC.5.8 La Función de la GrasaLas funciones de la grasa son múltiples. Para proveer una vida larga delequipo, la grasa tiene que:
  20. 20. • Reducir la fricción bajo varias condiciones, cargas, velocidades y temperaturas de trabajo. • Evitar la entrada de agua y tierra por los retenes mientras mantiene una compatibilidad con los materiales utilizados en estos sellos. • Evitar la corrosión y la herrumbre de las piezas metálicas. • Mantener su estructura en su envase, la bomba de engrase y los rodamientos bajo condiciones diferentes, permitiendo su bombeo en frío y su trabajo tanto en altas como en bajas temperaturas. Debe trabajar bajo condiciones severas evitando el cizallamiento entre el aceite lubricante y su espesante. • Expandir y contraer con las variaciones de temperaturas, volviendo a su condición original, el aceite soltado debe volver a ser absorbido en su espesante. • Trabajar en altas temperaturas sin fluir ni oxidarse. • Resistir ser lavada por agua para mantener las piezas protegidas.6. Selección de aceitesObjetivo:Al término del tema, los participantes conocerán, las propiedades decada tipo de aceite.Introducción:El lubricante reduce el rozamiento. También impide eldesgaste y la corrosión. El lubricante forma una películaentre las superficies de rodadura, con lo cual se evita elcontacto metal-metal, incluso con carga elevada. Laspropiedades que debemos tener en cuenta a la hora deseleccionar un lubricante son, fundamentalmente, laviscosidad del aceite.6.1 Aceite mineralEn la mayoría de los casos, los aceites minerales de alta calidadson los lubricantes más adecuados para los rodamientos. El aceitemineral puro está libre de compuestos inestables, tales comonitrógeno, oxigeno, compuestos de azufre y ácidos, que puedenafectar la vida de servicio del rodamiento.Los aceites más comunes hoy día son los aceites parafínicos altamenterefinados.
  21. 21. 6.2 Aceites sintéticosLos aceites sintéticos se usan sólo para aplicaciones especiales derodamientos, y principalmente a temperaturas de funcionamiento porencima de 90 º C, o a temperaturas muy bajas.6.3 Aceites animales y vegetalesLos aceites vegetales y animales no se deben usar generalmente paralos rodamientos, ya que existe el riesgo de que se deteriore la cantidad ose forme ácido después de un corto periodo de tiempo. No obstante, encasos especiales se pueden usar los denominados aceites compuestos,es decir, los aceites minerales con un máximo de 10% de aceite animal ovegetal. Estos son más comunes en las industrias de elaboración dealimentos. Siga las recomendaciones del fabricante con respecto al usode estos aceites.6.4 Los aceites sintéticos más comunesLos diésteres tienen una baja viscosidad y se usan generalmente enrodamientos para instrumentos.Presentan una excelentes propiedades en la gama de temperaturas de -60 a +120º C, y ofrecen frecuentemente una excelente resistencia a lacorrosión.Dado que la temperatura tiene menos efecto en la velocidad de losdiésters que en los aceites minerales, los diésters se usan mucho en laindustria aerospacial, particularmente en los motores a reacción y en lastransmisiones de helicópteros.6.5 PAOs (polialfaolefinas)Son hidrocarburos sintéticos (aceites SHC), y se pueden describir entérminos generales como aceites minerales fabricados por el hombre, yson compatibles con los plásticos y los cauchos.Son una innovación relativamente reciente y ofrecen, en muchosaspectos, características similares a los aceites diésteres en lo referente alas aplicaciones de alta velocidad, pero se puede usar paratemperaturas (-20 a +160 º C) y cargas más altas.
  22. 22. 6.6 Aceites de siliconaLos aceites de silicona se usan en rodamientos para instrumentos y otrosrodamientos sometidos a cargas ligeras, en la gama de temperaturas de- 70 a 200 º C. Los aceites de fluorosilicona tienen unas propiedadessuperiores a las de otros aceites de silicona.6.7 Aceites FluoradosEstos aceites, también llamados éteres alquílicos polifluorados, tienen unabuena estabilidad contra la oxidación y propiedades EP.6.8 PoliglicolesEste grupo de aceites se usa principalmente cuando las temperaturas defuncionamiento superan a los +90 º C. Como ejemplos de aplicacionesestán los rodamientos de la sección de secado de máquinas papeleras yrodamientos en calandras para plásticos.La estabilidad de los poliglicoles contra la oxidación es excelente. Lavida de servicio puede ser hasta 10 veces la de los aceites minerales.Los poliglicoles no espesan no forman depósitos de carbonilla. Sudensidad es más de uno, por lo que el agua flota sobre el aceite. Noobstante, el agua se puede dispersar en el aceite si se agitavigorosamente.Este aceite puede que no tenga un uso difundido en todos los mercados.6.9 El efecto de la temperaturaLos aceites minerales de base parafínica presentan un rendimiento máspobre que los otros tipos de bajas temperaturas ya que las parafinas(ceras) se cristalizan y se congelan.No obstante, los aceites se pueden desparafinar para mejorar sucapacidad a bajas temperaturas. A temperaturas por encima de 90ºC,los aceites minerales se pueden oxidar rápidamente.Como norma general, la vida de servicio de un aceite mineral estáespecificada para 30 años a 30º C, 15 años a 40º C- es decir, la vida delaceite se reduce a la mitad por cada aumento de 10ºC. A 100º C la vidade servicio será de unos tres meses.Utilice un aceite sintético a temperaturas por encima de 100 º C.
  23. 23. RESUMEN
  24. 24. EVALUACION FINAL DIA Mes Año Fecha de aplicación
  25. 25. Complemente los siguientes enunciados, tiene 20 minutos para complementar NOMBRE DEL PARTICIPANTE puntos1.- De poco servirán todas las _________________ adoptadas para 2 impedir que falle un ______________ si se selecciona una ________ incorrecta 22.- Es importante conocer la _____________ del aceite base a la 2 temperatura de __________. Los fabricantes de maquinaria ___________ generalmente un tipo determinado de __________ 13.- La mayoría de los ___________ de rodamientos _________una familia de ____________que pueden servir para casi cualquier _________o 2 ______________que puedan encontrar.4.- En la mayoría de los casos, los aceites____________ de alta calidad son los 1_______________ más adecuados para los rodamientos.5.- Los aceites _________ se _______ sólo para aplicaciones __________de 2
  26. 26. rodamientos, y principalmente a temperaturas de funcionamiento por encima de____ C, o a temperaturas muy bajas. 16.- Los aceites ________ o _________ Estos son más comunes en las _________deelaboración de alimentos.7. Como norma general, la ________de servicio de un ________ mineral estáespecificada para _________ a 30º C, 15 años a _______ C8.- Las funciones de la ________son múltiples. Para proveer una__________________del equipo,

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