UNIDAD 2 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS LUBRICANTES.

7. Grasas lubricantesLas grasas son usadas en aplicaciones donde los lubricantes lquidos no pueden proveer la proteccin requerida. Es fcil aplicarlas y requieren pocomantenimiento.Estn bsicamente constituidas por aceite (mineral o sinttico) y un jabn espesante que es el "transporte" del aceite, siendo este ltimo el que tiene las propiedades lubricantes, no as el jabn.Las principales propiedades de las grasas son que se quedan adheridas en el lugar de aplicacin, provee un sellamiento y un espesor laminar extra.La lubricacin por grasa posee ciertas ventajas en relacin con la lubricacin por aceite:Laconstrucciny eldiseoson menos complejos.A menudo menor mantenimiento, al ser posible la lubricacin de por vida.Menorriesgode fugas y juntas de estanqueidad ms sencillas.Eficaz obturacin gracias a la salida de la grasa usada, es decir, la "formacin de cuellos de grasa".Con grasas para altas velocidades, cantidades de grasa dosificadas y unprocesode rodaje pueden obtenerse bajas temperaturas del cojinete a elevado nmero de revoluciones.Pero tambin posee desventajas como ser:No es posible la evacuacin de calor.La pelcula de grasas absorbe las impurezas y no las expulsa, sobre todo en el caso de lubricacin con cantidades mnimas de grasa.Segn el nivel actual de conocimientos, menores nmeroslmitesde revoluciones o bien factores de velocidad admisibles en comparacin con la lubricacin por inyeccin de aceite y la lubricacin por pulverizacin.Clasificacin De Las Grasas Lubricantes

La clasificacin de las grasas lubricantes no est regulada de forma clara. A causa de las mltiples aplicaciones y de las diferentes composiciones, las grasas se clasifican principalmente segn su aceite base o su espesante.Aceite base:

El aceite contenido en una grasa se denomina aceite base. Su porcentaje vara segn el tipo y la cantidad de espesante, as como segn la aplicacin prevista de la grasa lubricante. El porcentaje de aceite base se sita en la mayora de las grasas entre 85 y 97%.El tipo de aceite base aporta a la grasa alguna de sus propiedades tpicas.Espesantes:Los espesantes se dividen en dosgrupos: los organometlicos (jabn) y los no organometlicos, y confieren a las grasas lubricantes su comportamiento tpico. Las grasas lubricantes de jabn se dividen en grasas lubricantes de jabn complejo y normal, tomando su denominacin segn el catin bsico del jabn (p. ej. grasas lubricantes de jabn de litio, sodio, calcio, bario,aluminio).Estos jabones se elaboran a partir decidosgrasos, que son productos obtenidos de aceites y grasasanimalesy vegetales.

En una unin de estos cidos con los hidrxidos metlicos correspondientes se produce la formacin de jabones utilizados como espesantes para la fabricacin de grasas lubricantes.Esta subdivisin segn cationes de jabn es especialmente significativa. Los cationes aportan importantes caractersticas especficas del producto, por ejemplo, el punto de goteo de las grasas de jabn de calcio asciende a < 130C, mientras que el de las grasas de jabn de litio alcanza unos 180C.Si se combinan dos o ms cationes, se habla de tipos de grasas lubricantes de base mixta.El porcentaje de espesantes en las grasas lubricantes se sita, por trmino medio, entre 3 y 15%, siendo algunas veces mayor. El porcentaje de espesante depende de la composicin de la grasa, de su consistencia, as como del tipo de espesante y delprocedimientode fabricacin correspondiente. Sustancias activas:Aditivos en las grasas

Los aditivos pueden alterar el comportamiento de las grasas lubricantes. Los factores que influencian laseleccinde aditivos son:Requerimientos dedesempeo(aplicacin del producto) Compatibilidad (reacciones)Consideraciones ambientales (aplicacin del producto, olor, biodegradabilidad, disposicin)ColorCostoMuchos de los aditivos son qumicamenteactivos, esto es, ellos producen su efecto a travs de reacciones qumicas ya sea con el medio, o con la superficie metlica.Algunos aditivos activos qumicamente son:Inhibidores de oxidacin.Anticorrosivos.Agentes de extrema presin y antirrecubrimiento.Los aditivos que afectan las propiedades de la grasa, como laestructura,toleranciaalagua, son:Modificadores de viscosidadDepresantes de punto de congelacinAgentes antiespumantesEmulsificadoresDemulsificadores.Sustancias activas slidas:El grafito, el disulfuro de molibdeno, el sulfuro de cinc, talco, politetrafluoroetileno, etc. se incorporan en las grasas en forma de polvo o pigmentos. Actan en la zona de friccin lmite y mixta. Las sustancias activas slidas mejoran el proceso de rodaje y el comportamiento de lubricacin de emergencia.Sustancias activas polares:Las sustancias polares son molculas de hidrocarburo que, como consecuencia de su estructura molecular, es decir, mediante la absorcin de otros elementos comooxgeno, azufre y cloro, dejan de ser elctricamente neutros y, en combinacin con superficies metlicas, permanecen retenidas como con un imn. El contenido de sustancias polares aumenta el efecto de adherencia de la pelcula lubricante; loshidrocarburospuros son "no polares".Sustancias activas polmeras:

La interdependencia entre la temperatura y la viscosidad de los aceitesmineralespuede reducirse mediante las sustancias activas. Por regla general los polmeros mejoran la proteccin contra el desgaste de los lubricante. Los poliisobutilenos y los polmeros de olefina, entre otros, son aditivos mejoradores de la adherencia para las grasas lubricantes.Ensayos De Grasas Lubricantes

Debe distinguirse entre ensayos qumico-fsicos y mecnico-dinmicos. Sirven para establecer losdatoscaractersticos tribotcnicos de las grasas. Estaspruebastambin son de especial importancia para elcontrolde calidad durante la fabricacin. La orientacin se efecta segn losvalorestericos y las tolerancias admisibles/fijadas en la frmula o en la norma de taller.En ocasiones, estos valores vienen indicados previamente como especificaciones de producto, por ejemplo, por parte de los fabricantes de automviles. En muchos casos existe un acuerdo individual sobre determinados valores y controles de aceptacin entre los usuarios y los fabricantes de grasas.Los ensayos normalizados segn DIN,IP, ASTM, FTMS, SAE, etc. ofrecen mltiples bases de ensayo, que son complementadas a nivel individual mediante tests especiales. Los resultados de los ensayos y tests de funcionamiento realizados en condiciones similares a las reales, p. ej. enbancosde pruebas para grasas de rodamientos, ofrecen conocimientos de granutilidad, si bien nunca podrn sustituir a los ensayos reales y a las experiencias resultantes de los mismos.Ensayo De PenetracinEste ensayo se hace para determinar el grado de resistencia a la penetracin (grado N.L.G.I.) que tienen las grasas, de forma similar a la que se mide la dureza de losmateriales.La diferencia entre un grado de penetracin o "dureza" de una grasa y otra, es muy importante a la hora de elegir una grasa para una determinada aplicacin. Por ejemplo, una grasa muy dura no sera adecuada para la lubricac0in de un rodamiento que gire a elevadas velocidades, porque al ofrecer mayor resistencia, se calentara demasiado, con los inconvenientes que esto apareja.El aparato para realizar este ensayo consiste en un bastidor con una base donde est ubicada la muestra de grasa. Por encima de la muestra esta el cono penetrador (de peso, forma y material normalizados), conectado a un reloj comparador que mide en dcimas de mm. Una vez posicionada la muestra en la base, se deja por gravedad caer el cono sobre la superficie rasada de la muestra de la grasa, y el reloj medir la profundidad que penetr el cono en la grasa.De esta manera, se determina la "dureza" o grado de penetracin de las grasas.Depende la profundidad de penetracin se clasifican las grasas en fluidas, blandas y semiduras, slidas y duras. Un aspecto a tener en cuenta antes de hacer este ensayo, es trabajar la grasa para homogeneizar su masa y adems darle una cierta temperatura, similar a la detrabajo.NLGIPENETRACIONESTRUCTURA

000445/475Fluida

00400/430Casi fluida

0355/385Extremadamente blanda

1318/340Muy blanda

2265/295Blanda

3220/250Media

4175/205Slida

5130/160Muy slida

685/115Extremadamente slida

Determinacin Del Punto De GoteoEl aparato para realizar este ensayo consta de un envase cilndrico de vidrio pyrex que contiene un aceite siliconado. Dentro de este envase se sumerge un tubo de vidrio especial, similar a un tubo de ensayo, dentro del cual se coloca un dispositivo que contiene una pequea muestra de grasa y tiene un pequeo orificio en la parte inferior. En contacto con la muestra se coloca untermmetro(para medir la temperatura de la grasa), y otro en el bao de aceite para determinar la temperatura de este.Una resistencia elctrica calienta el aceite siliconado hasta que del dispositivo que contiene a la grasa cae la primer gota de aceite que se separa de la grasa por efecto de la temperatura. En ese momento se registra la temperatura de la grasa con el termmetro y esta se denomina temperatura del punto de goteo, propiedad particular de cada grasa. Este punto es la temperatura mxima a la que puede operar una grasa antes de que el aceite se separe del jabn.

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