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.

• 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 Proactivo

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

movimiento.

En aquellas aplicaciones en las que se tienen bajas temperaturas, baja presión

Temperatura Viscosidad

Presión Viscosidad

Esfuerzo

Cortante Viscosidad

Viscosidad Absoluta

Concepto de Viscosidad Cinemática

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.

Medida de la resistencia interna de un líquido a fluir

Menor desplazamiento por bujes, engranajes y sincronizadores.

Mayores temperaturas de trabajo.

Pérdida de viscosidad y mayor desgaste.

Mayor consumo de combustible.

Al Aplicar Mayor Viscosidad

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 Viscosidad

Dispersantes

Inhibidores de Herrumbre y Oxidación

Inhibidores de Espuma

Agentes Anti- Desgaste

Anti- oxidantes

Detergentes

Mejoradores de fluidez

Modificadores de Fricción G010002

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

Antioxidantes

Antiespumantes

Demulsificantes

Limitar deterioro

Lubricante

Agentes anti desgaste y

de Extrema Presión

Inhibidores de

herrumbre

Modificadores de

Fricción

Detergentes

Dispersantes

Protejer

superficie

Depresor del

Punto de Fluidez

Mejorador de

Indice de Viscosidad

Agentes de

Adhesividad

Emulsificantes

Mejorar prop. Lubricante

(aditivos de desempeño)

Tipos de

Aditivos

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 : API “S”

– Motores diesel : API “C”

– Engranajes

• Clasificación por rango de viscosidad : SAE

• Clasificación por aplicación : API GL

Clasificación SAE para aceites de motor

Viscosidad (cP@ °C)

Temperatura Límite de Bombeo °C Máx.

Mínimo Máximo

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

3250@-30

3500@-25

3500@-20

3500@-15

4500@-10

6000@-5

-35

-30

-25

-20

-15

-10

3.8

3.8

4.1

5.6

5.6

9.3

5.6

9.3

12.5

16.3

<9.3

<12.5

<16.3

<21.9

Grado SAE

Clasificación API para aceites de motor

• Ciclo Otto “S” : spark = bujía • SA : Sin aditivos

• SB : Aditivos antioxidantes - antidesgaste

• SC : Requisito fabricantes de motor año 64/67

• SD : Requisito fabricantes de motor año 68/71

• SE : Requisito fabricantes de motor año 72/799

• SF : Requisito fabricantes de motor año 80/88

• SG : Requisito fabricantes de motor año 89/93

• SH : Requisito fabricantes de motor año 93/96

• SJ : Requisito fabricantes de motor año 97

• SL : Requisito fabricantes de motor año 2004

• SM: Requisito fabricantes de motor año 2004 (30/11/04)

Clasificación API para aceites de motor

• Ciclo Diesel “C”: combustion by compression – CA : trabajo ligera

– CB : trabajo moderado año 49

– CC : trabajo severo año 61

– CD : motores turbo cargados trabajo severo año 55

– CD II : motores de 2 tiempos trabajo severo

– CE :trabajo severo ,motores turbocargados año 89

– CF : motores inyección directa e indirecta año 94

– CF-2: motores de 2 tiempos año 94

– CF-4: motores año 90

– CG-4 : motores 4 tiempos año 94

– CH-4 : motores 4 tiempos año 98

– CI -4 : Motores 4 tiempos, baja emisión, EGR, año 2002

Clasificación SAE para aceites de

transmisión y diferencial

Grado SAE

Temperatura máxima para Viscosidad de 150,000 cP,

°C

Viscosidad @ 100°C,cSt mínima

Viscosidad @ 100°C, cSt máxima

75 W 80W 85W 90 140 250

-40 -26 -12 --- --- ---

4.2 7.0 11.0 14.0 25.0 43.0

--- --- ---

25.0 43.0 ---

Clasificación API para aceites de diferencial

y transmisión

• API GL-1 : obsoleta

• API GL-2 : obsoleta

• API GL-3 : obsoleta

• API GL-4 : engranajes hipoidales y

espirales cónicos

• API GL-5 : engranajes de alta velocidad,

cargas de impacto y alto

torque.

Tabla Comparativa de Viscosidades

0 10 20 40 60 85 115 140 175 205 240 280 315 365 400 450 500 550 625 700 775 850 925

460

320

220

150

100 68

46 32

22

7, 7EP

6, 6EP

5, 5EP

4, 4EP

3, 3EP 2, 2EP

1

250

140

90

85W

80W

75W

50

40

30

20 10W

5W

680

1000

ISO AGMA SAE MOTOR

SAE ENG AUT.

Propiedades físicas típicas de lubricantes

sintéticos y minerales

Diferencia entre

lubricantes

minerales y

sinteticos

Grasas Lubricantes

¿Que es una grasa Lubricante?

• Es un compuesto sólido a semisólido,

obtenido por la dispersión de un agente

espesante, en un aceite mineral o

sintético.

Grasa = aceite base + aditivos + espesante

90% 10%

¿ Que es una grasa ?

• Aceite base – Parafínicos

– Naftenicos

– Sintéticos

• Espesantes – Jabón :Calcio, Sodio, Aluminio, Litio, simples y

complejos

– Arcillas modificadas, bentonita

• Aditivos – Extrema presión

– Antidesgaste

Características típicas

• Consistencia

• Punto de Goteo

• Estabilidad estructural

• Adhesividad

• Color

Clasificación

• Según su consistencia

– Grado NLGI : desde 000 hasta 6

00

1

3

SEMI-FLUIDA

SOLIDA

(Bloque)

000 00 0 1 2 3 4 5 6

NLGI

Clasificación

• Según su consistencia

– Grado NLGI : desde 000 hasta 6

00

1

3

SEMI-FLUIDA

SOLIDA

(Bloque)

000 00 0 1 2 3 4 5 6

Clave para la selección

Viscosidad

Adecuada

Condiciones de

Operación (Temperatura

velocidad y carga)

Especificacion

lubricante (Fabricante del equipo

o componente)

Tipo de equipo o

componente

Lubricante seleccionado

Viscosidad Adecuada

• Velocidad

• Carga

• Temperatura

• Diseño

– Tipo de equipo

– Especificación del fabricante

Viscosidad Adecuada

Condiciones de Operación Viscosidad Requerida

Carga

Temperatura

Velocidad